ในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะนอกเหนือจากวงโคจรของดาวเนปจูนพื้นที่ที่ถูกแทรกซึมโดยวัตถุท้องฟ้าและดาวเคราะห์น้อย ภูมิภาคนี้เป็นที่รู้จักในนาม "แถบไคเปอร์" และตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่นักดาราศาสตร์ศตวรรษที่ 20 ผู้คาดการณ์เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของแผ่นดิสก์หลายทศวรรษก่อนที่มันจะถูกสังเกต ดิสก์นี้เขาให้เหตุผลว่าเป็นแหล่งกำเนิดของดาวหางหลายดวงในระบบสุริยะและสาเหตุที่ไม่มีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เกินกว่าเนปจูน
เจอราร์ดไคเปอร์ยังได้รับการยกย่องจากหลาย ๆ คนว่าเป็น“ บิดาแห่งวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์” ในช่วงทศวรรษที่ 1960 และ 70 เขามีบทบาทสำคัญในการพัฒนาดาราศาสตร์ทางอากาศแบบอินฟราเรดซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่นำไปสู่การค้นพบที่สำคัญมากมายซึ่งจะเป็นไปไม่ได้เมื่อใช้หอสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน ในเวลาเดียวกันเขาก็ช่วยแคตตาล็อกดาวเคราะห์น้อยสำรวจดวงจันทร์ดาวอังคารและระบบสุริยะรอบนอกและค้นพบดวงจันทร์ใหม่
ชีวิตในวัยเด็ก:
เจอราร์ด Kuiper, Gerrit Kuiper เกิดเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม 2448 ในหมู่บ้าน Harenkarspel ทางตอนเหนือของประเทศฮอลแลนด์ เมื่อตอนเป็นเด็กเขามีสายตาที่เฉียบคมและสามารถมองเห็นขนาด 7.5 ดาวด้วยตาเปล่า (ซึ่งมีความจางกว่าดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าประมาณสี่เท่า) สายตาที่แหลมของเขากระตุ้นให้เขาสนใจเรื่องดาราศาสตร์ซึ่งเห็นได้ชัดตั้งแต่อายุยังน้อย
การศึกษา:
ในปี 1924 Kuiper เริ่มเรียนที่มหาวิทยาลัย Leiden ซึ่ง Christiaan Huygens นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ที่มีชื่อเสียงในศตวรรษที่ 17 ก็ศึกษาเช่นกัน ในเวลานั้นมีนักดาราศาสตร์จำนวนมากมารวมตัวกันที่มหาวิทยาลัยและ Kuiper ได้ไปเป็นเพื่อนกับพวกเขาหลายคน ในบรรดาอาจารย์ของเขามีนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ชื่อ Jan Oort (ซึ่งเป็นชื่อ Oort Cloud) และ Paul Ehrenfest นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย - ดัตช์ที่พัฒนาทฤษฎีการเปลี่ยนเฟสของกลศาสตร์ควอนตัม
ในปี 1927 เขาได้รับวิทยาศาสตรบัณฑิต ในดาราศาสตร์และเดินตรงไปยังบัณฑิตศึกษาของเขา ในปี 1933 เขาทำวิทยานิพนธ์เอกของเขาเกี่ยวกับดาวคู่และจากนั้นเดินทางไปแคลิฟอร์เนียเพื่อเป็นเพื่อนที่หอดูดาว Lick ในปี 1935 เขาออกไปทำงานที่หอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ดที่ซึ่งเขาได้พบกับซาร่าห์ปาร์กเกอร์ฟุลเลอร์ภรรยาในอนาคตของเขา ทั้งคู่แต่งงานกันในวันที่ 20 มิถุนายน 2479
ความสำเร็จในดาราศาสตร์:
ในปี 1937 Kuiper เข้ารับตำแหน่งที่ Yerkes Observatory ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกและกลายเป็นพลเมืองอเมริกัน ในอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้าเขาได้มีส่วนร่วมในการสำรวจทางดาราศาสตร์หลายครั้งและได้ค้นพบหลายสิ่งที่ก้าวหน้าไปในสาขาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ครั้งแรกที่เข้ามาในระหว่าง 2487 และ 2490 ในขณะที่การสังเกตการณ์ของดาวอังคารและระบบสุริยะรอบนอก
การใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน Kuiper ยืนยันการมีอยู่ของบรรยากาศที่อุดมด้วยมีเธนเหนือไททัน (ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์) ในปี 1947 เขาใช้วิธีการที่คล้ายกันเพื่อค้นพบว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบสำคัญของชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร ในปีเดียวกันนั้นเองเขาทำนายว่าวงแหวนของดาวเสาร์นั้นประกอบไปด้วยอนุภาคของน้ำแข็งเป็นหลักและค้นพบมิแรนดาดวงจันทร์ดวงที่ห้าของดาวยูเรนัส
ในปี 1949 Kuiper ริเริ่มการสำรวจดาวเคราะห์น้อย Yerkes-McDonald ซึ่งเป็นการศึกษาเชิงแสงของดาวเคราะห์น้อยที่ดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยชิคาโกและมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสตินซึ่งดำเนินการตั้งแต่ปี 2493 ถึง 2495 ในขณะนั้นการสำรวจนั้น จำกัด อยู่ที่ 16 ดาวเคราะห์น้อย แต่ยังปูทางไปสู่การสำรวจ Palomar-Leiden ซึ่ง Kuiper ได้ริเริ่มขึ้นในปี 2504
ความร่วมมือนี้เกี่ยวข้องกับ Lunar and Planetary Laboratory (LPL) ในรัฐแอริโซนา, Palomar Observatory ในซานดิเอโกและ Leiden Observatory ในเนเธอร์แลนด์ (Alma Mater ของ Kuiper) การสำรวจนี้ใช้แผ่นถ่ายภาพที่ถ่ายโดย LPL ด้วยกล้อง Schmidt ขนาด 48 นิ้วที่หอดูดาวพาโลมาร์
เมื่อดาวเคราะห์น้อย (และดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดมากกว่า 20) ถูกค้นพบองค์ประกอบวงโคจรของพวกเขาจะถูกคำนวณที่หอดูดาวซินซินนาติพร้อมกับด้านอื่น ๆ ของโปรแกรมรวมถึงการวิเคราะห์ภาพถ่ายที่ดำเนินการที่หอดูดาวไลเดน การสำรวจครั้งนี้ส่งผลให้มีการค้นพบดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากโดยมีการค้นพบดาวเคราะห์น้อย 200-400 ดวงต่อแผ่นและมีการใช้แผ่นเปลือกโลกทั้งหมด 130 แผ่น
ในปี 1956 Kuiper พิสูจน์ว่า icecaps ขั้วโลกของดาวอังคารไม่ได้ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์อย่างที่เคยคิดมาก่อนและประกอบด้วยน้ำแข็งแทน ในปี 1960 Kuiper ยังช่วยระบุไซต์ลงจอดบนดวงจันทร์สำหรับโครงการ Apollo และคาดการณ์ว่าพื้นผิวของดวงจันทร์จะเป็นอย่างไร เขาอ้างว่าพื้นผิวดวงจันทร์จะ“ เหมือนหิมะกรุบ” ได้รับการยืนยันในปี 2512 โดยนักบินอวกาศนีลอาร์มสตรอง
มันเป็นเช่นเดียวกับในปี 1960 ที่ Kuiper ได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาดาราศาสตร์ทางอากาศอินฟราเรด ในปี 1967 เครื่องบิน Convair 990 จำนวนสี่ลำของ NASA นั้นมีให้บริการพร้อมกับกล้องโทรทรรศน์ออนบอร์ดซึ่งใช้ในการศึกษาอินฟราเรดที่ระดับความสูง 12,192 เมตร (40,000 ฟุต) Kuiper ใช้มันอย่างกว้างขวางเพื่อทำการศึกษาสเปกโทรสโกปีของดวงอาทิตย์ดวงดาวและดาวเคราะห์สุริยะ
Kuiper ใช้เวลาส่วนใหญ่ในอาชีพของเขาที่มหาวิทยาลัยชิคาโก แต่ย้ายไปอยู่ที่เมืองทูซอนรัฐแอริโซนาในปี 2503 เพื่อก่อตั้งห้องปฏิบัติการทางจันทรคติและดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยอริิ สำหรับเพื่อนร่วมงานของเขาเจอราร์ดเป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นหัวหน้าที่มีความต้องการซึ่งรวมถึงการทำงานหนักและใช้เวลานาน Dale Cruikshank เพื่อนนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานที่ LPL ภายใต้ Kuiper อ้างว่า:
“ เขาทำงานหนักมากและเขาต้องการความทุ่มเทความทุ่มเทและความจริงจังจากทุกคนรอบตัวเขา หากพวกเขาไม่ได้ให้สิ่งนั้นหรือหากพวกเขาไม่ได้แสดงพวกเขาก็วิ่งตามเขาไป ที่ใช้กับนักเรียน นอกจากนี้ยังนำไปใช้กับคณะเพื่อนร่วมงานด้านเทคนิคและวิศวกร - ทุกคนรอบตัวเขา แต่ในเวลาเดียวกันเขามีด้านที่ตลกขบขันด้านที่อบอุ่นด้านที่เป็นส่วนตัวที่ดึงดูดความสนใจในบางวิธี”
แต่ในขณะที่ยากที่จะทำงานกับ Kuiper ยังเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีด้านที่อบอุ่นและอารมณ์ขัน นอกจากนี้เขายังภูมิใจในตัวเองว่ามีความรู้และรอบตัวเองกับคนที่รู้ว่าสิ่งที่เขาไม่ได้ Kuiper เป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการจนกระทั่งเขาเสียชีวิตในปี 2516
แถบไคเปอร์
ความเป็นไปได้ที่ประชากรวัตถุทรานส์ - เนปจูนถูกคาดการณ์ไว้ตั้งแต่ไม่นานหลังจากการค้นพบพลูโตในปี 2473 หนึ่งในคนแรกคือนักดาราศาสตร์ Armin O. Leuschner ซึ่งในปี 1930 เสนอว่าดาวพลูโตอาจเป็นหนึ่งในหลาย ๆ วัตถุดาวเคราะห์ระยะเวลาที่ยังไม่ถูกค้นพบ”
ในปีพ. ศ. 2486 วารสารสมาคมดาราศาสตร์อังกฤษเคนเน็ ธ เอดจ์เวิร์ ธ อธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้โดยอ้างว่าวัสดุในเนบิวลาสุริยะยุคแรกที่อยู่นอกเนปจูนนั้นมีระยะห่างเกินกว่าที่จะควบแน่นเป็นดาวเคราะห์และค่อนข้างจะรวมตัวกันเป็นวัตถุขนาดเล็กจำนวนมาก
ในปี 1951 ในบทความสำหรับวารสาร ดาราศาสตร์เจอราร์ดคูเปอร์สันนิษฐานว่าแผ่นดิสก์ที่คล้ายกันสามารถก่อตัวในช่วงต้นของวิวัฒนาการระบบสุริยะได้อย่างไร บางครั้งหนึ่งวัตถุจากแผ่นดิสก์นี้จะเดินเข้าไปในระบบสุริยะชั้นในและกลายเป็นดาวหางเขาอ้างดังนั้นจึงอธิบายกำเนิดของดาวหางในขณะเดียวกันก็เสนอคำอธิบายว่าทำไมไม่มีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าเนปจูน
อย่างไรก็ตามมันจะเป็นเวลาหลายสิบปีก่อนที่การมีอยู่ของแผ่นดิสก์นี้จะได้รับการพิสูจน์และมีชื่อให้กับมัน ขั้นตอนแรกมาในปี 1980 เมื่อนักดาราศาสตร์อุรุกวัย Julio Fernándezส่งกระดาษไปยังประกาศรายเดือนของ Royal Astronomical Society ซึ่งเขาคาดการณ์ว่าดาวหางที่อยู่ระหว่าง 35 ถึง 50 AU จะต้องมีการบันทึกจำนวนดาวหางที่สังเกตได้ . มันเป็นกระดาษนี้ที่นักดาราศาสตร์ในภายหลังจะวาดเมื่อถึงเวลาตั้งชื่อเข็มขัด
ในปี 1987 นักดาราศาสตร์ David Jewitt จาก MIT และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Jane Luu เริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ Kitt Peak National Observatory ในรัฐแอริโซนาและ Cerro Tololo Inter-American Observatory ในชิลีเพื่อค้นหาระบบสุริยะรอบนอก หลังจากการค้นหาห้าปีในวันที่ 30 สิงหาคม 2535 จิววิตต์และลูประกาศว่า“ การค้นพบวัตถุแถบไคเปอร์ผู้สมัคร” (15760) 1992 QB1 หกเดือนต่อมาพวกเขาค้นพบวัตถุชิ้นที่สองในภูมิภาค (181708) 1993 FW และอื่น ๆ อีกมากมายตามมา
ในทำนองเดียวกันในปี 1988 ทีมนักดาราศาสตร์ชาวแคนาดา (ทีม Martin Duncan, Tom Quinn และ Scott Tremaine) เริ่มทำการจำลองคอมพิวเตอร์ซึ่งระบุว่ากลุ่มเมฆออร์ตไม่สามารถอธิบายถึงดาวหางระยะสั้นทั้งหมดได้ ด้วย "เข็มขัด" ตามที่Fernándezอธิบายไว้เพิ่มเข้ากับสูตรทำให้การจำลองจับคู่กับข้อสังเกต
ในปี 1988 กระดาษของพวกเขา Tremaine และเพื่อนร่วมงานของเขาอ้างถึงพื้นที่สมมุตินอกเนปจูนว่า "Kuiper Belt" เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าFernándezใช้คำว่า "Kuiper" และ "ดาวหางดาวหาง" ในประโยคเปิดของกระดาษของเขา ในขณะที่สิ่งนี้ยังคงเป็นชื่อทางการ แต่บางครั้งนักดาราศาสตร์ก็ใช้ชื่อทางเลือก“ Edgeworth-Kuiper Belt” เพื่อให้เครดิตแก่ Edgeworth สำหรับผลงานทางทฤษฎีก่อนหน้านี้ของเขา
ความตายและมรดก:
เจอราร์ดคูเปอร์เสียชีวิตในปี 2516 ในระหว่างการไปพักผ่อนกับภรรยาที่เม็กซิโกซึ่งเขาป่วยเป็นโรคหัวใจวาย เนื่องจากความสำเร็จมากมายและประวัติการทำงานอันยาวนานของเขาในสาขาดาราศาสตร์เขาจึงได้รับรางวัลมากมายในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เหล่านี้รวมถึงการตั้งชื่อแถบไคเปอร์เพื่อเป็นเกียรติแก่เขาเช่นเดียวกับการตั้งชื่อวัตถุแถบดาวเคราะห์น้อยที่ 2520 P-L หลังจากเขา (อาคา 1776 Kuiper)
มีหลุมอุกกาบาตสามแห่งที่ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เขาเช่นปล่องภูเขาไฟไคเปอร์บนดวงจันทร์ปล่องภูเขาไฟไคเปอร์บนดาวอังคารและปล่องภูเขาไฟไคเปอร์บนดาวพุธ เนื่องจากการทำงานของเขาในดาราศาสตร์ทางอากาศทำให้ Kuiper Airborne Observatory (KAO) ซึ่งได้รับการปลดประจำการอยู่ในขณะนี้ซึ่งเป็น Lockheed C-141A Starlifter ที่ได้รับการดัดแปลงอย่างมากซึ่งมีกล้องโทรทรรศน์ขนาด 91.5 ซม.
รางวัลไคเปอร์ยังได้รับการตั้งชื่อตามเขาด้วยและเป็นรางวัลที่มีชื่อเสียงมากที่สุดที่ได้รับจากแผนกวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ของอเมริกา รางวัลนี้มอบให้เป็นประจำทุกปีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ซึ่งความสำเร็จในชีวิตได้ทำให้เราเข้าใจวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์มากขึ้น
ผู้ชนะรางวัลนี้ ได้แก่ คาร์ลเซแกน, เจมส์แวนอัลเลน (ค้นพบเข็มขัดรังสีอัลเลนทั่วโลก) และยูจีนช่างทำรองเท้า (ผู้ร่วมค้นพบดาวหางโชเมเกอร์ - เลวี 9 กับภรรยาแคโรลีนเอส.
เนื่องจากความเป็นผู้นำที่ทุ่มเทของเขาที่ห้องปฏิบัติการทางจันทรคติและดาวเคราะห์หนึ่งในสามของอาคารที่ประกอบไปด้วยสิ่งอำนวยความสะดวก (อาคาร Kuiper Space Sciences ดังแสดงด้านบน) ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา และหนึ่งร้อยปีหลังเกิดของเจอราร์ดนาซ่า นิวฮอริซอน ภารกิจได้เดินทางไปยังแถบ Kuiper Belt ของระบบสุริยะของเราซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจในการศึกษาพลูโตและดวงจันทร์ชารอน
Dr. Richard Binzel ผู้ร่วมวิจัยและศาสตราจารย์ New Horizons ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ยอมรับว่าทีมของเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ตายไปแล้ว “ Kuiper เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ให้ความสำคัญกับการสำรวจคุณสมบัติของดาวเคราะห์เป็นพิเศษ” เขากล่าว “ งานของเขาวางรากฐานสำหรับภารกิจยานอวกาศในศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21”
ในช่วงชีวิตของเขา Kuiper ยังได้รับรางวัลมากมายจากการได้รับการยอมรับในผลงานของเขา ในปี 1947 เขาได้รับรางวัล Jules Janssen Award โดยสมาคมดาราศาสตร์ฝรั่งเศสซึ่งเป็นเกียรติสูงสุดของพวกเขา ในปีพ. ศ. 2502 สมาคมดาราศาสตร์อเมริกันได้มอบตำแหน่งอาจารย์เฮนรีนอร์ริสรัสเซลให้เป็นอาจารย์สอนเขาเพื่อระลึกถึงงานวิจัยทางดาราศาสตร์หลายปีของเขา และในปี 1971 Kuiper ได้รับรางวัลเหรียญทองเคปเลอร์จากสมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และสถาบันแฟรงคลิน
เมื่อเราก้าวต่อไปในการสำรวจระบบสุริยะของเราเราไม่สามารถปฏิเสธหนี้อันยิ่งใหญ่ที่เราเป็นหนี้กับ Gerard Kuiper สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับดาวอังคารและไททันและศักยภาพในการอาศัยของพวกมันขึ้นอยู่กับผลงานของ Kuiper ด้วยดาราศาสตร์อินฟราเรดและสเปกโทรสโกปี หากไม่มีเขาภารกิจของ Apollo อาจไม่เกิดขึ้นและความรู้ของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยและระบบสุริยะรอบนอกก็ลดลงอย่างมาก
ใคร ๆ ก็จินตนาการได้ว่าเมื่อเราเริ่มศึกษาแถบไคเปอร์ในรายละเอียดมากขึ้นและเริ่มทำรายการวัตถุมากมายหลายอย่างภายในนั้นหลายคนจะมีชื่อที่เรียกว่าไคเปอร์ที่ยิ่งใหญ่ตอนปลาย
เราได้เขียนบทความมากมายเกี่ยวกับ Gerard Kuiper สำหรับนิตยสาร Space นี่คือบทความเกี่ยวกับ Kuiper Belt และนี่เป็นบทความเกี่ยวกับสมมติฐานของ Protoplanet
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Gerard Kuiper ให้ดูที่บทความของ NASA เกี่ยวกับ Gerard Kuiper และหน้า Lunar and Planetary Laboratory บนเขา
นอกจากนี้เรายังได้บันทึกเรื่องราวของดาราศาสตร์ทั้งหมดเกี่ยวกับดาวเคราะห์แคระ ฟังที่นี่ตอนที่ 194: ดาวเคราะห์แคระ
