Sabuk kuiper merupakan wilayah berbentuk cakram yang ada di luar planet Neptunus yang membentang dari 30 sampai 55 AU dimana 1 AU merupakan jarak bumi dan matahari. Wilayah paling luar dari tata surya ini diisi dengan jutaan objel es yang berukuran kecil dan ratusan ribu diantaranya adalah berukuran lebih dari 100 km.
Sementara itu, planet Pluto menjadi objek terbesar serta paling terkenal pada Sabuk Kuiper. Komet yang ada di sana butuh waktu sekitar 200 tahun untuk bisa mengelilingi matahari serta menempuh sekitar orbit sebagian besar anggota tata surya. Objek sabuk Kuiper dianggap sebagai material sisa pembentukan tta surya sekitar 4.6 miliar tahun lalu.
A. Struktur Sabuk Kuiper
Debu pada sabuk kuiper menghasilkan cakram inframerah redup. Di tingkat maksimal termasuk pada area terpencilnya, sabuk Kuiper membentang antara 30 hingga 55 SA. Secara umum, badan utama sabuk Kuiper memanjang dari resonansi gerak rata rata 2:3.
Sabuk Kuiper bisa dikatakan cukup tebal dengan konsentrasi utama meluas sampai 10 derajat di luar bidang ekliptika serta distribusi objek lebih menyebar beberapa kali lebih jauh lagi. Jika secara menyeluruh, maka lebih menyerupai torus atau donat dibandingkan dengan ikat pinggang.
Kehadiran Neptunus juga memberikan efek besar ke struktur sabuk Kuiper akibat resonansi orbit. Selama skala waktu sebanding dengan usia dari tata surya, gravitasi Neptunus akan mengganggu kestabilan orbit objek yang secara kebetulan terletak pada wilayah tertentu kemudian mengirimkannya ke tata surya bagian dalam atau juga bisa keluar menuju cakran yang tersebar atau ruang antar bintang. Ini bisa mengakibatkan sabuk Kuiper mempunyai celah di tata letak seperti celah Kirkwood pada sabuk asteroid.
B. Komposisi Sabuk Kuiper
Karena letak sabuk Kuiper yang jauh dari matahari serta planet besar, maka objek sabuk Kuiper dianggap tidak terpengaruh dengan proses yanng sudah membentuk serta mengubah objek tata surya lain. Dengan begitu, menentukan komposisinya akan memberi informasi penting mengenai susunan tata surya yang paling awal.
Karena ukuran yang kecil serta jarak dengan bumi yang ekstrim, maka susunan kimawinya susah untuk ditentukan. Metode utama yang dilakukan astronom untuk menentukan komposisi benda langit yakni spektroskopi.
Pada saat cahaya dari sebuah benda dipecah menjadi warna komponennya, maka sebuah gambar yang serupa dengan pelangi akan terbentuk yang disebut dengan spektrum. Zat yang berbeda nantinya akan menyerap cahaya di panjang gelombang berbeda dan pada saat spektrum untuk objek tertentu terurai, maka garis gelap yang dinamakan garis absorpsi akan muncul di mana zat didalamnya sudah menyerap panjang gelombang cahaya tertentu.
Masing masing senyawa atau elemen mempunyai tanda spektroskopi unik yang berbeda dan dengan membaca sidik jari spektral penuh sebuah objek, maka astronom bisa menentukan komposisinya. Dalam analisis memperlihatkan jika sabuk Kuiper terdiri dari campuran batuan serta berbagai macam es seperti metana, air dan juga amonia.
Diameter sabuk Kuiper nantinya bisa ditentukan dengan pencitraan memakai teleskop resolusi tinggi seperti teleskop luar angkasa Hubble dengan waktu okultasi pada saat suatu objek lewat di depan bintang atau memakai albedo dari suatu objek yang dihitung dari bintangnya.
C. Massa dan Ukuran Sabuk Kuiper
Meski bisa dikatakan sangat luas, akan tetapi massa kolektif sabuk Kuiper bisa dikatakan rendah. Massa total populasi yang panas secara dinamis kira kira adalah 1% dari massa bumi. Sedangkan untuk populasi dingin yang dinamis kira kira kurang dari 0.03% dari massa bumi.
Sedangkan untuk populasi dinamis panas dianggap sebagai sisa dari populasi yang jauh lebih besar yang terbentuk lebih dekat dengan matahari serta tersebar ke luar selama migrasi plaet raksasa. Sebaliknya untuk populasi yang dingin secara dinamis akan diperkirakan terbentuk di lokasi tersebut.
Massa total yang kecil dari populasi dinamis dingin akan memberikan beberapa masalah untuk model pembentukan tata surya sebab dibutuhkan massa cukup besar untuk pertambahan KBO berdiameter lebih dari 100 km. Apabila sabuk Kuiper klasik yang dingin selalu punya kepadatan yang rendah, maka benda besar tersebut tidak akan terbentuk oleh tabrakan serta penggabungan planetesimal yang lebih kecil. Selain itu, eksentrisitas serta kemiringan orbit sekarang ini membuat pertemuan tersebut cukup keas yang menyebabkan kehancuran dibandingkan pertambahan.
Penghapusan sebagian besar massa populasi secara dinamis dianggap tidak mungkin. Pengaruh arus dari Neptunus dianggap terlalu lemah untuk menjelaskan penyedotan yang terlalu masif serta tingkat kehilangan massa karena tumbukan yang dibatasi keberadaan biner yang terikat secara longgar pada cakram dingin yang kemungkinan akan mengalami gangguan ketika benturan. Bukannya terbentuk dari hasil tabrakan planetesimal yang lebih kecil dan objek yang lebih kecil dan objek yang lebih besar mungkin akan terbentuk langsung dari awan kerikil yang runtuh.
