博士は私たちに、太陽系のこの異常な領域を説明するのを手伝ってくれるように頼みました。
1930年2月18日にクライドトンボーによって冥王星が発見されて間もなく、天文学者たちは冥王星は太陽系の外にいるだけではないという理論を立て始めました。やがて、彼らはこの地域の他の物体の存在を仮定し始め、1992年までにそれらを発見しました。要するに、カイパーベルトの存在（太陽系の端にある大きなデブリフィールド）は、それがされる前に理論化されました発見した。
定義：
カイパーベルト（エッジワース-カイパーベルトとも呼ばれます）は、8つの主要な惑星を超えて存在する太陽系の領域で、海王星の軌道（30 AU）から太陽から約50 AUまで伸びています。これは小惑星帯に似ており、太陽系の形成からのすべての残骸が多くの小さな体を含んでいます。
しかし、小惑星帯とは異なり、幅は20倍、質量は20〜200倍とはるかに大きくなります。マイク・ブラウンが説明するように：
カイパーベルトは、海王星の軌道の外にある遺体の集まりです。他に何も起こらなかった場合、海王星が形成されなかった場合、または状況が少し改善された場合、それらは一緒になって次の惑星を形成できた可能性があります。海王星を超えて。しかし、その代わりに、太陽系の歴史では、海王星が形成されたときに、これらのオブジェクトが一緒に集まらなくなりました。そのため、海王星の向こう側にある物質の帯にすぎません。
発見と命名：
トンボーが冥王星を発見した直後に、天文学者たちは、太陽系外にある天体横断型の天体の存在を考え始めました。これを最初に示唆したのはフレックリック・C・レナードで、冥王星の向こうに、まだまだ発見されていない「超ネプテューヌス体」の存在を示唆し始めた。
その同じ年、天文学者のアーミンO.ロイシュナーは、冥王星は「まだ発見されていない多くの長周期の惑星オブジェクトの1つであるかもしれない」と示唆しました。 1943年に 英国天文学会誌、ケネス・エッジワースはこの主題についてさらに詳しく説明しました。エッジワースによると、海王星を超えた原始太陽系星雲内の物質は、惑星に凝縮するためにあまりに広く間隔が空いていたので、むしろ無数の小さな体に凝縮されていました。
1951年に、ジャーナルの記事で 天体物理学、そのオランダの天文学者ジェラール・カイパーは、太陽系の進化の初期に形成された同様の円盤を推測した。時折、これらの天体の1つが太陽系の内部に移動し、彗星になります。この「カイパーベルト」のアイデアは、天文学者には理にかなっています。太陽系に遠くに大きな惑星がなかった理由を説明するのに役立つだけでなく、彗星がどこから来たのかという謎を都合よくまとめました。
1980年の王立天文学会の月例通知で、ウルグアイの天文学者フリオフェルナンデスは、観測された彗星の数を考慮するために35から50 AUの範囲にある彗星ベルトが必要になると推測しました。
フェルナンデスの研究のフォローアップとして、1988年にカナダの天文学者チーム（マーティンダンカン、トムクイン、スコットトレメインのチーム）が多数のコンピューターシミュレーションを実行し、オールト雲がすべての短周期彗星を説明できないと判断しました。フェルナンデスが説明した「ベルト」を定式化に追加すると、シミュレーションは観測と一致しました。
1987年、天文学者のデビッドジュイット（当時はMIT）と大学院生のジェーンルウは、アリゾナ州のキットピーク国立天文台とチリのセロトロロアメリカン展望台の望遠鏡を使用して、太陽系の外側を探索し始めました。 1988年、ジュイットはハワイ大学の天文学研究所に移り、ルウは後に彼のマウナケア天文台で働いた。
5年間の調査の後、1992年8月30日に、ジュイットとルウは、「カイパーベルトオブジェクト候補の発見」（15760）1992 QB1を発表しました。 6か月後、彼らはこの地域で2番目のオブジェクト（181708）1993 FWを発見しました。多くの、より多くが続く…
1988年の論文で、トレメインと彼の同僚は、フェルナンデスが彼の論文の冒頭の文で「カイパー」と「彗星帯」という言葉を使用したという事実のために、海王星を越えた仮想領域を「カイパーベルト」と呼んだ。これは公式の名前のままですが、天文学者は時々、別名のワース・カイパーベルトを使用して、以前の理論的研究の功績を認めたエッジワースの功績を認めています。
しかし、天文学者の中には、これらの名前のどちらも正しくないと主張するまでに至った者もいます。たとえば、ブライアンG.マースデン（イギリスの天文学者であり、ハーバードスミソニアン天体物理学センターのマイナープラネットセンター（MPC）の長年のディレクター）は、次のように述べています。しかし、フレッドウィップル（「ダーティスノーボール」彗星仮説を思いついたアメリカの天文学者）はそうしました。」
さらに、デビッドジュイットは、「どちらかと言えば…フェルナンデスはカイパーベルトを予測するためのクレジットにほとんど値する」とコメントしました。その名前に関連する論争のため、トランスネプテューヌのオブジェクト（TNO）という用語は、いくつかの科学グループによってベルトのオブジェクトに推奨されています。ただし、これは、カイパーベルト内のオブジェクトだけでなく、海王星の軌道を超えるオブジェクトを意味する可能性があるため、他の人には不十分であると考えられています。
組成：
カイパーベルトで発見されたオブジェクトは1,000個を超え、直径100 kmを超えるオブジェクトは100,000個もあると理論化されています。それらの小さいサイズと地球からの極端な距離を考えると、KBOの化学的構成を決定することは非常に困難です。
しかし、その発見以来、この地域で行われた分光学的研究は、そのメンバーが主に氷で構成されていることを示してきました：軽質炭化水素（メタンなど）、アンモニア、水氷の混合物-それらは彗星と共有する組成物。初期の調査でも、ニュートラルグレーから濃い赤に至るまで、KBO間で幅広い色が確認されました。
これは、それらの表面が汚れた氷から炭化水素までの幅広い化合物で構成されていることを示唆しています。 1996年に、ロバートH.ブラウン等。は、KBO 1993 SCで分光データを取得しました。その表面組成は、冥王星と非常に類似しており、大量のメタン氷を含む海王星の月Tritonと類似しています。
1996年にTOを含むいくつかのKBOで水氷が検出された66、38628 Huyaおよび20000 Varuna。 2004年に、マイクブラウン等。は、既知の最大のKBOの1つである50000 Quaoarに結晶水氷とアンモニア水和物の存在を確認しました。これらの物質は両方とも太陽系の時代にわたって破壊されていたはずであり、クアオアルが内部構造活動または隕石の衝突によって最近再浮上したことを示唆しています。
冥王星の仲間をカイパーベルトに入れないことは、言及する価値のある他の多くのオブジェクトです。 Quaoar、Makemake、Haumea、Orcus、およびErisはすべて、ベルト内の大きな氷体です。それらのいくつかは独自の月を持っています。これらはすべて途方もなく遠くにありますが、非常に手の届くところにあります。
探索：
2006年1月19日、NASAは ニューホライズン 冥王星とその衛星、そしてその他のカイパーベルトの物体を研究するための宇宙探査機。 2015年1月15日の時点で、宇宙船は準惑星への接近を開始し、2015年7月14日までに接近飛行を行う予定です。この領域に到達すると、天文学者はカイパーベルトの興味深い写真もいくつか期待しています。
さらにエキサイティングなのは、他のソーラーシステムの調査が、私たちのソーラーシステムが一意ではないことを示しているという事実です。 2006年以降、他の9つの星系の周りで発見された他の「カイパーベルト」（すなわち、氷の破片ベルト）がありました。これらは2つのカテゴリに分類されるようです。半径が50 AUを超える広い帯と、半径が20〜30 AUで比較的鋭い境界を持つ狭い帯（私たちのカイパーベルトなど）です。
赤外線調査によると、推定15〜20％の太陽型星は、巨大なカイパーベルト状の構造を持っていると考えられています。これらのほとんどはかなり若いようですが、2006年にハッブル宇宙望遠鏡で観測されたHD 139664とHD 53143の2つの星系は、3億年前のものと推定されています。
広大な未踏のカイパーベルトは、多くの彗星の源であり、すべての周期的または短周期彗星（つまり、軌道が200年以下の彗星）の起源と考えられています。これらの中で最も有名なのは、過去16,000〜20万年の間活動しているハレー彗星です。
カイパーベルトの未来：
最初に海王星の向こう側にある物体の帯の存在について推測したとき、カイパーはそのような帯はおそらくもう存在していないと指摘しました。もちろん、その後の発見はこれが間違っていることを証明しました。しかし、カイパーが間違いなく正しかったことの1つは、これらのトランスネプチュニアンオブジェクトが永遠に続くことはないという考えでした。マイク・ブラウンが説明するように：
これをベルトと呼びますが、非常に広いベルトです。それは、空を横切って45度の範囲のようなものです。海王星によってかき混ぜられ、かき混ぜられたばかりのこの大きな帯状の材料です。そして最近では、体をどんどん大きくするのではなく、衝突してゆっくりとほこりに砕かれています。さらに1億年後に戻ると、カイパーベルトは残りません。
発見の可能性、および太陽系の初期の歴史についての詳細な調査から学べることを考えると、多くの科学者や天文学者は、カイパーベルトをさらに詳しく調査できる日を楽しみにしています。ここでは、 ニューホライズン 使命は、この神秘的な地域に対する今後数十年にわたる研究の始まりにすぎません。
スペースマガジンには、アウターソーラーシステムとトランスネプチュニオンオブジェクト（TNO）についての興味深い記事がたくさんあります。
そして、惑星エリス、最新の矮小惑星、そして発見される最大のTNOに関するこの記事を必ずチェックしてください。
そして天文学者たちは私たちの太陽系でさらに二つの大きな惑星を発見することを期待しています。
スペースマガジンは、Caltechのマイクブラウンとのインタビューも完全に収録しています。
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