Cinturón de Kuiper, también llamado cinturón de Edgeworth-Kuiper, anillo plano de pequeños cuerpos helados que giran alrededor del Sol más allá de la órbita del planeta Neptuno. Fue nombrado así por el astrónomo holandés estadounidense Gerard P. Kuiper y comprende cientos de millones de objetos, presumiblemente restos de la formación de los planetas exteriores, cuyas órbitas se encuentran cerca del plano del sistema solar. Se cree que el cinturón de Kuiper es la fuente de la mayoría de los cometas de período corto observados, particularmente aquellos que orbitan el Sol en menos de 20 años, y para los objetos helados del Centauro, que tienen órbitas en la región de los planetas gigantes. (Algunos de los centauros pueden representar la transición de los objetos del cinturón de Kuiper [KBOs] a los cometas de período corto). Aunque se supuso su existencia durante décadas, el cinturón de Kuiper permaneció sin ser detectado hasta la década de 1990, cuando el requisito previo de grandes telescopios y detectores de luz sensibles se hizo disponible.
Los KBO orbitan a una distancia media del Sol mayor que la distancia orbital media de Neptuno (unas 30 unidades astronómicas [UA]; 4.500 millones de km [2.800 millones de millas]). El borde exterior del cinturón de Kuiper está más mal definido pero excluye nominalmente objetos que nunca se acercan al Sol que 47.2 UA (7.1 mil millones de km [4.4 mil millones de millas]), la ubicación de la resonancia Neptuno 2: 1, donde un objeto produce una órbita por cada dos de Neptuno. El cinturón de Kuiper contiene los objetos grandes Eris, Plutón, Makemake, Haumea, Quaoar y muchos, probablemente millones, de otros cuerpos más pequeños.
Descubrimiento del cinturón de Kuiper
El astrónomo irlandés Kenneth E. Edgeworth especuló en 1943 que la distribución de los pequeños cuerpos del sistema solar no estaba limitada por la distancia actual de Plutón. Kuiper desarrolló un caso más fuerte en 1951. Trabajando a partir de un análisis de la distribución de masa de los cuerpos necesarios para acumularse en los planetas durante la formación del sistema solar, Kuiper demostró que una gran cantidad residual de pequeños cuerpos helados (núcleos de cometas inactivos) debe estar más allá Neptuno. Un año antes, el astrónomo holandés Jan Oort había propuesto la existencia de un reservorio esférico mucho más distante de cuerpos helados, ahora llamado nube de Oort, desde el cual los cometas se reponen continuamente. Esta fuente distante explicaba adecuadamente el origen de los cometas de período largo, aquellos que tienen períodos mayores de 200 años. Kuiper señaló, sin embargo, que los cometas con períodos muy cortos (20 años o menos), que orbitan en la misma dirección que todos los planetas alrededor del Sol y cerca del plano del sistema solar, requieren una fuente más plana y más plana.. Esta explicación, claramente reformulada en 1988 por el astrónomo estadounidense Martin Duncan y sus compañeros de trabajo, se convirtió en el mejor argumento para la existencia del cinturón de Kuiper hasta su detección directa.
En 1992, el astrónomo estadounidense David Jewitt y la estudiante graduada Jane Luu descubrieron (15760) 1992 QB 1, que fue considerado el primer KBO. El cuerpo tiene aproximadamente 200–250 km (125–155 millas) de diámetro, según su brillo. Se mueve en una órbita casi circular en el plano del sistema planetario a una distancia del Sol de aproximadamente 44 UA (6.6 billones de km [4.1 billones de millas]). Esto está fuera de la órbita de Plutón, que tiene un radio medio de 39.5 UA (5.9 billones de km [3.7 billones de millas]). El descubrimiento de 1992 QB 1 alertó a los astrónomos sobre la viabilidad de detectar otros KBO, y en 20 años se descubrieron alrededor de 1,500.
Sobre la base de las estimaciones de brillo, los tamaños de los KBO más grandes conocidos se aproximan o superan al de la luna más grande de Plutón, Charon, que tiene un diámetro de 1,208 km (751 millas). Un KBO, dado el nombre de Eris, parece tener el doble de ese diámetro, es decir, solo un poco más pequeño que el propio Plutón. Debido a su ubicación fuera de la órbita de Neptuno (radio medio 30.1 UA; 4.5 billones de km [2.8 billones de millas]), también se les llama objetos transneptunianos (TNO).
Debido a que varios KBO como Eris son casi tan grandes como Plutón, a partir de la década de 1990, los astrónomos se preguntaron si Plutón debería considerarse realmente como un planeta o como uno de los cuerpos más grandes del cinturón de Kuiper. Se acumuló evidencia de que Plutón era un KBO que resultó haber sido descubierto 62 años antes de 1992 QB 1, y en 2006 la Unión Astronómica Internacional votó para clasificar a Plutón y Eris como planetas enanos.
