A Mars- és Jupiter-pálya között található kisbolygó övezet (a Naptól 2,2-3,3 CsE) és a Neptunusz-pályán túl (35-55CsE) húzódó Kuiper-öv sokban hasonlít egymásra, bár számos eltérést is felfedezhetünk közöttük.

A két övezet felfedezésének története sok hasonlóságot mutat. A Mars és Jupiter közti kisbolygó-öv első objektumát, a Cerest Giuseppe Piazzi fedezte fel 1801 január 1-én, és azt hitte megtalálta a Titus-Bode szabály hiányzó bolygóját, ám nagy meglepetésre 1802-ben Heinrich Oblers hasonló pályán mozgó égitestet fedezett fel, a Pallast. Nem sokkal később újabb két objektumot fedeztek fel, a Junót és a Vestát. Az övezet és a kisbolygók első elnevezése, aszteroidák, William Herscheltől származik. A szó jelentése csillag-szerű, hiszen az aprócska égitestek a távcsőben is csak pontnak látszanak hasonlóan a csillagokhoz. A Kuiper-öv feltárása sokban hasonlít ehhez. Az első felfedezett Kuiper-öv objektum a Plútó, melyet Clyde Tombaugh fedezett fel 1930. február 18-án, és a Plútó 2006. augusztus 24-ig a Naprendszer kilencedik bolygójaként volt számon tartva. A Neptunuszon túli égitestekről az 1900-as évek közepétől több hipotézis is felmerült, többek közt Keneth Edgeworth és Gerard Kuiper elméletei, a kis Neptunuszon túli égitestekről. Kuiper elmélete szerint a Naprendszer születésekor keletkezhetett egy korong alakú kis testekből álló öv a Neptunusz pályáján túl, de nem hitt abban, hogy ez még ma is létezik.

A Kuiper-öv megtalálásában az áttörést Charles Kowall 1977-es felfedezése a Chiron jelentette, ami az első olyan kisbolygó, melynek pályája metszi a nagybolygókét. A felfedezés újabb elméleteket hozott magával. az egyre fejlettebb pályaszimulációs modellek bebizonyították, hogy a Nap körül keringő rövid periódusú üstökösök nem származhatnak az Oort-felhőből. Julio Fernandez elmélete szerint ezek az üstökösmagok egy 35-50 CsE távolságú üstökös-övből származnak. Feltételezését Martin Duncan, Tom Quinn és Scott Tremaine igazolta, és Tremaine elnevezte az övezetet Kuiper-övnek.

1992. augusztus 30-án fedezte fel David Jewitt és Jane Luu az első tipikus Kuiper-objektumot, az1992QB1-et. Ma már tudjuk, hogy a rövid peridusú üstökösök nem a Kuiper-övből, hanem a mögötte húzódó szórt korongból (Scattered Disc) származnak, mert az öv pályái stabilak.

Mindkét kisbolygó-övre igaz, hogy kis testekből áll, melyek mérete a törpebolygó nagyságtól a porszemnyi méretig változhat, ugyanakkor a két övezet mérete, tömege és összetétele hatalmas különbségeket mutat. Az Aszteroida-öv szélessége mindössze 1,1 Cse, míg a Kuiper-övé ennek csaknem húszszorosa.

Mindkét övezet össztömege viszonylag kicsi a Naprendszer bolygóinak tömegéhez képest, az Aszteroida-öv össztömege mindössze a Föld Holdjának 4%-a, és ennek a tömegnek több mint felét az öv négy legnagyobb objektuma teszi ki, az öv egyetlen törpebolygója a Ceres, és a három legnagyobb kisbolygó, a Vesta, a Pallas és a Hygiea. A Kuiper-öv össztömege csaknem 200-szorosa az Aszteroida-övének (kb. 10 Föld-tömeg), és eddig három törpebolygót fedeztek fel benne, közülük a legismertebb és a legnagyobb a Plútó, a másik kettő a Haumea és a Makemake.

A két kisbolygó zóna közötti legjelentősebb eltérés talán az összetételükben van. A Mars és Jupiter közti kisbolygó-öv főként kőzetekből áll, és összetételük alapján három nagy csoportba sorolhatók. Legtöbb a C-típusú, szénben gazdag, nagyon alacsony albedóval rendelkező kisbolygókból van, ők teszik ki az övezet objektumainak 75%-át. 17% az S-típusba tartozik, ez a típus a szilikátban és fémekben (vas, magnézium) gazdag testeket tartalmazza. Jelentős még az M-típus, mely a szinte csak fémből (vas és nikkel elegye) álló objektumokra utal. Az M-típus valamivel kevesebb, mint 8%-a az Aszteroida-övnek. A három csoport három féle elhelyezkedést is jelent, hiszen a C-típus főleg az öv külső régióiban jellemző, míg az S-típus a belső övben gyakori (kb. 2,5 CsE), M-típusból legtöbbet pedig körülbelül 2,7 CsE távolságra találunk.

A Kuiper-öv objektumainak összetétele ezzel szemben főleg jegekből áll, mely anyagok a Földön többségében gáz halmazállapotúak lennének, ilyen például a metán és egyéb könnyű szénhidrogének, vagy az ammónia, de sok Kuiper-objektum tartalmaz nagy mennyiségben vízjeget is.

A két övezet eredetére biztos magyarázatunk nincsen, ám a legvalószínűbb, hogy az Aszteroida-öv kezdetben körülbelül a Földével megegyező össztömegű planetzimálokból állhatott, amelyek a Jupiter gravitációs hatása miatt nem tudtak bolygóvá összeállni, és ezen gravitációs hatások miatt körülbelül egymillió év alatt a Naprendszer külsőbb régióiba lökődött a tömeg 99,9%-a. A Kuiper-öv kezdetben hasonló szerkezetű lehetett, ám amikor a Neptunusz kifelé vándorolt a Naptól, az úgynevezett proto-Kuiper-övbe, akkor megváltoztatta a planetzimálok szerkezetét. Ekkor alakult ki a stabil pályákkal rendelkező ma is ismert Kuiper-öv, és az instabil szerkezetű szórt korong.

Az Aszteroida-öv felépítését a Kirkwood-rések teszik jellegzetessé. 1866-ban fedezte fel Daniel Kirkwood a Jupiter azon hatását, hogy a vele rezonanciában álló pályákon destabilizálja a kisbolygókat és kilöki őket a Naprendszer külsőbb területeire. A három legnagyobb a felfedezett Kirkwood-rések közül három zónára osztja az Aszteroida-övet: az első zóna a 4:1-es rezonancia (2,06 CsE) és a 3:1-es (2,5 CsE) között húzódik, míg a második a 3:1-estől az 5:2-esig (2,82 CsE), a harmadik pedig az 5:2-estől a 2:1-esig (3,1 CsE) tart. Egy másik felosztás az övet külső és belső területekre osztja, aszerint, hogy a keringési pályák a 3:1-es rezonanciától a Mars vagy a Jupiter felé húzódnak.

A Kirkwood-résekhez hasonló rések találhatóak a Kuiper-övben is, természetesen a gravitációs hatást itt a Neptunusz okozza. A legnagyobb ilyen rés 40-42 CsE távolságban húzódik a Naptól és két részre osztja az öv fő részét (39-48 CsE). Az úgynevezett klasszikus Kuiper-öv 42-48 CsE-ig tart, itt található a testek kétharmada. Az itt található kisbolygók két populációra oszthatók. Egy részük bolygókhoz hasonló, csaknem köralakú pályán kering melyek inklinációja kisebb, mint 10°, a másik populáció elnyújtottabb ellipszis pályán kering és inklinációja 10°-30° lehet. Ebből az övrészből az első felfedezett objektum az 1992 QB1.

Az Aszteroida-öv másik érdekessége, hogy a benne keringő kisbolygók többsége valamilyen ,,család" tagja. 1918-ban figyelt föl Kiyotsugu Hirayama japán csillagász arra, hogy egyes kisbolygók pályaadatai (inklináció, excentricitás) és összetétele nagyon hasonlóak. Ezek az objektumok valószínűleg egy korábban széttört nagyobb égitest maradványai. A legnagyobb ilyen kisbolygó-család a Flora, melynek nyolcszáz tagját ismerjük. további nagy családok az Eunoma, a Koronis, az Eos és a Themis. A legnagyobb kisbolygó, amely család tagja a Vesta.

A Kuiper-öv objektumai között a csoportosítás leginkább pálya adataik alapján zajlik. legismertebb csoportja a Plutínók, ám ezek anyagai nem hasonlók, így valószínűsíthetően nem egy nagyobb égitest széttöréséből keletkeztek. Azonban kicsit több mint egy éve, 2007-ben sikerült valódi kisbolygó-családot azonosítani a Kuiper-övben, a 2003 EL61-et és két holdját az S/2005(136108)1-et és az S/2005(136108)2-őt.

Mindkét kisbolygó-övezet izgalmas kutatási terület lehet, hiszen még egyiket sem fedezték föl teljesen. Az Aszteroida-övön már több űrszonda is áthaladt (Galileo, Near, Cassini, New Horizons, stb.), melyek közeli felvételeket készítettek egyes kisbolygókról. A Kuiper-övet mindeddig nem fotózta egyetlen űrszonda sem, de a New Horizons a tervek szerint 2015-re elér a Plútóhoz.

Forrás: http://www.cab.u-szeged.hu/local/naprendszer/kisb.htm

http://www.cab.u-szeged.hu/local/naprendszer/kuiper.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_belt

http://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_belt