Paslaptinga Saulės sistemos periferija

Mūsų saulės sistemos pakraščius galima palyginti su žemės vandenynais. Kaip ir jie (kosminiu mastu) yra beveik po ranka, bet mums sunku juos nuodugniai išnagrinėti. Mes žinome daug kitų tolimesnių kosmoso regionų geriau nei Kuiperio juostos sritis už Neptūno orbitos ir Oorto debesies už Neptūno orbitos ribų (1).

Zondas New Horizons jis jau pusiaukelėje tarp Plutono ir kito jo tyrinėjimo tikslo – objekto 2014 metų₆₉ w Kuiperio diržas. Tai regionas už Neptūno orbitos, prasidedantis nuo 30 AU. e. (arba a. e., kuris yra vidutinis Žemės atstumas nuo Saulės) ir baigiasi maždaug 100 a. e. nuo saulės.

1. Kuiperio juosta ir Orto debesis

Nepilotuojamas orlaivis „New Horizons“, 2015 metais daręs istorines Plutono nuotraukas, nuo jo nutolęs jau daugiau nei 782 mln. Kai pasieks MU₆₉ (2) bus įdiegta, kaip nurodyta Alanas Sternas, vyriausiasis misijos mokslininkas, tolimiausias taikos tyrinėjimo įrašas žmonijos civilizacijos istorijoje.

Planetoidas MU₆₉ yra tipiškas Kuiperio juostos objektas, o tai reiškia, kad jo orbita yra beveik apskrita ir nelieka orbitinio rezonanso su orbitiniu Neptūnu. Objektas buvo aptiktas Hablo kosminiu teleskopu 2014 m. birželį ir buvo pasirinktas kaip vienas iš kitų New Horizons misijos taikinių. Ekspertai mano, kad MU₆₉ mažesnio nei 45 km skersmens. Tačiau svarbesnė erdvėlaivio užduotis yra išsamiau ištirti Kuiperio juostą. NASA mokslininkai nori apžiūrėti daugiau nei dvidešimt objektų rajone.

2. „New Horizons“ zondo skrydžio trajektorija

15 metų greitų pokyčių

Jau 1951 m Gerardas Kuiperis, kurios pavadinimas yra artima Saulės sistemos riba (toliau vadinama Oorto debesis), jis numatė, kad asteroidai taip pat skrieja už atokiausios mūsų sistemos planetos, t. y. Neptūno, ir už jo esančios Plutono orbitos. Pirmasis, pavadintas 1992 KV1Tačiau jis buvo atrastas tik 1992 m. Tipiškas nykštukinių planetų ir Kuiperio juostos asteroidų dydis neviršija kelių šimtų kilometrų. Skaičiuojama, kad daugiau nei 100 km skersmens Kuiperio juostos objektų skaičius siekia kelis šimtus tūkstančių.

Oorto debesis, besitęsiantis už Kuiperio juostos, susiformavo prieš milijardus metų, kai griūvantis dujų ir dulkių debesis suformavo Saulę ir aplink ją skriejančias planetas. Tada nepanaudotos medžiagos liekanos buvo išmestos toli už tolimiausių planetų orbitų. Debesis gali būti sudarytas iš milijardų mažyčių kūnų, išsibarsčiusių aplink saulę. Jo spindulys siekia net šimtus tūkstančių astronominių vienetų, o bendra masė gali būti apie 10-40 kartų didesnė už Žemės masę. Tokio materijos debesies egzistavimą 1950 metais išpranašavo olandų astronomas Janas H. Oortas. Kyla įtarimas, kad šalia esančių žvaigždžių gravitacinis poveikis kartas nuo karto į mūsų regioną nustumia atskirus Oorto debesies objektus, sukurdamas iš jų ilgaamžes kometas.

Prieš penkiolika metų, 2002-ųjų rugsėjį, buvo aptiktas didžiausias Saulės sistemos kūnas nuo Plutono atradimo 1930 metais, pradėjęs naują atradimų erą ir sparčius Saulės sistemos periferijos įvaizdžio pokyčius. Paaiškėjo, kad nežinomas objektas kas 288 metus aplink Saulę apsisuka 6 milijardų km atstumu, o tai daugiau nei keturiasdešimt kartų viršija atstumą tarp Žemės ir Saulės (Plutonas ir Neptūnas yra tik 4,5 milijardo km atstumu). Jo atradėjai, Kalifornijos technologijos instituto astronomai, pavadino jį Kuaoara. Ankstyvaisiais skaičiavimais, jo skersmuo turėjo būti 1250 km, o tai yra daugiau nei pusė Plutono (2300 km) skersmens. Naujieji banknotai pakeitė šį dydį į 844,4 km.

2003 m. lapkritį objektas buvo aptiktas 2003 WB 12, pavadintas vėliau Taškas, eskimų deivės, atsakingos už jūrų gyvūnų kūrimą, vardu. Esmė formaliai priklauso ne Kuiperio juostai, o ETNO klasė - tai yra kažkas tarp Kuiperio juostos ir Oorto debesies. Nuo tada mūsų žinios apie šią sritį pradėjo augti kartu su kitų objektų atradimais, tarp kurių galime paminėti, pvz. Padaryti, Haume arba Eris. Tuo pačiu metu ėmė kilti naujų klausimų. Netgi Plutono rangas. Galų gale, kaip žinote, jis buvo pašalintas iš elito planetų grupės.

Astronomai ir toliau atranda naujus ribinius objektus (3). Vienas iš naujausių yra nykštukinė planeta Dee Dee. Jis yra 137 mlrd. km nuo Žemės. Aplink Saulę jis apsisuka per 1100 metų. Jo paviršiaus temperatūra siekia -243°C. Jis buvo atrastas ALMA teleskopo dėka. Jo pavadinimas sutrumpintas iš „tolimo nykštuko“.

3. Transneptūno objektai

Phantom Menace

2016 m. pradžioje pranešėme MT, kad gavome netiesioginių įrodymų, kad Saulės sistemoje egzistuoja devintoji, dar nežinoma planeta (4). Vėliau Švedijos Lundo universiteto mokslininkai teigė, kad ji susidarė ne Saulės sistemoje, o buvo Saulės užfiksuota egzoplaneta. Kompiuterinis modeliavimas Aleksandra Mustilla ir jo kolegos teigia, kad jauna saulė ją „pavogė“ iš kitos žvaigždės. Tai galėjo nutikti, kai abi žvaigždės priartėjo viena prie kitos. Tada devintąją planetą iš savo orbitos išmetė kitos planetos ir ji įgijo naują orbitą, labai toli nuo pagrindinės žvaigždės. Vėliau abi žvaigždės vėl buvo toli viena nuo kitos, tačiau objektas liko orbitoje aplink Saulę.

Lundo observatorijos mokslininkai mano, kad jų hipotezė yra pati tikriausia iš visų, nes nėra geresnio paaiškinimo, kas vyksta, įskaitant objektų, besisukančių aplink Kuiperio juostą, orbitų anomalijas. Kažkur ten nuo mūsų akių slėpėsi paslaptinga hipotetinė planeta.

garsi kalba Konstantinas Batygina i Mike'as Brownas iš Kalifornijos technologijos instituto, kurie 2016 m. sausį paskelbė radę kitą planetą toli už Plutono orbitos, privertė mokslininkus apie tai kalbėti taip, lyg jie jau žinotų, kad kažkur Saulės sistemos pakraštyje skrieja kitas didelis dangaus kūnas. . . Jis bus šiek tiek mažesnis už Neptūną ir skries aplink Saulę elipsine orbita mažiausiai 15 20-4,5. metų. Batyginas ir Brownas teigia, kad ši planeta buvo išstumta į Saulės sistemos pakraščius, tikriausiai ankstyvuoju jos vystymosi laikotarpiu, maždaug prieš XNUMX milijardus metų.

Browno komanda iškėlė klausimą, kaip sunku paaiškinti vadinamųjų egzistavimą Kuiperio uola, tai yra tam tikras tarpas trans-Neptūno asteroidų juostoje. Tai lengvai paaiškinama nežinomo masyvaus objekto gravitacija. Mokslininkai taip pat atkreipė dėmesį į įprastą statistiką, kad tūkstančiams uolienų fragmentų Oorto debesyje ir Kuiperio juostoje turėtų būti šimtai kelių kilometrų ilgio asteroidų ir galbūt viena ar daugiau pagrindinių planetų.

4. Viena iš vizualinių fantazijų apie Planetą X.

2015 m. pradžioje NASA paskelbė stebėjimus iš Wide-Field Infrared Survey Explorer – WISE. Jie parodė, kad erdvėje iki 10 tūkstančių kartų didesniu atstumu nei nuo Saulės iki Žemės nepavyko rasti planetos X. Tačiau WISE sugeba aptikti tokius didelius objektus kaip Saturnas, taigi ir dangiškąjį. Neptūno dydžio kūnas galėtų išvengti jo dėmesio. Todėl mokslininkai taip pat tęsia paieškas naudodami XNUMX metro Keck teleskopą Havajuose. Kol kas nesėkmingai.

Neįmanoma nepaminėti paslaptingosios „nelaimingosios“ žvaigždės rudosios nykštukės stebėjimo koncepcijos. – dėl to Saulės sistema taptų dvejetaine. Maždaug pusė danguje matomų žvaigždžių yra sistemos, susidedančios iš dviejų ar daugiau komponentų. Mūsų dvejetainė sistema gali sudaryti geltoną nykštuką (Saulę) kartu su mažesne ir daug vėsesne rudąja nykštuke. Tačiau ši hipotezė šiuo metu atrodo mažai tikėtina. Net jei rudosios nykštukės paviršiaus temperatūra būtų vos keli šimtai laipsnių, mūsų įranga vis tiek galėtų ją aptikti. Gemini observatorija, Spitzerio teleskopas ir WISE jau nustatė, kad egzistuoja daugiau nei dešimt tokių objektų iki šimto šviesmečių atstumu. Taigi, jei saulės palydovas tikrai kažkur yra, mes turėjome tai pastebėti jau seniai.

O gal planeta buvo, bet jos nebėra? Amerikos astronomas iš Pietvakarių tyrimų instituto Boulderyje, Kolorado valstijoje (SwRI), Davidas Nesvorny, straipsnyje, paskelbtame žurnale Science, įrodo, kad vadinamosios sėklidės buvimas Kuiperio juostoje penktojo dujų milžino pėdsakaskuri ten buvo Saulės sistemos formavimosi pradžioje. Daug ledo gabalėlių šioje srityje reikštų, kad egzistuoja Neptūno dydžio planeta.

Mokslininkai Kuiperio juostos šerdį vadina tūkstančių trans-Neptūno objektų, turinčių panašias orbitas, rinkinį. Nesvorny naudojo kompiuterinį modeliavimą, kad sumodeliuotų šios „šerdies“ judėjimą per pastaruosius 4 milijardus metų. Savo darbe jis panaudojo vadinamąjį Nicos modelį, kuriame aprašomi planetų migracijos principai formuojantis Saulės sistemai.

Migracijos metu Neptūnas, esantis 4,2 milijardo km atstumu nuo Saulės, staiga pasislinko 7,5 milijono km. Astronomai nežino, kodėl taip atsitiko. Buvo pasiūlyta kitų dujų gigantų, pirmiausia Urano ar Saturno, gravitacinė įtaka, tačiau nieko nežinoma apie bet kokią gravitacinę šių planetų sąveiką. Nesvorny teigimu, Neptūnas turėjo išlikti gravitaciniame santykyje su kokia nors papildoma ledine planeta, kuri migracijos metu buvo priversta pasitraukti iš savo orbitos link Kuiperio juostos. Šio proceso metu planeta suskilo ir susidarė tūkstančiai didžiulių ledinių objektų, dabar žinomų kaip jos branduolys arba transneptūnai.

„Voyager“ ir „Pioneer“ serijos zondai, praėjus keleriems metams po paleidimo, tapo pirmosiomis antžeminėmis transporto priemonėmis, kirtusiomis Neptūno orbitą. Misijos atskleidė tolimos Kuiperio juostos turtingumą ir atgaivino daugybę diskusijų apie Saulės sistemos kilmę ir struktūrą, kurios, pasirodo, yra toli neįmanomos. Nė vienas iš zondų nepataikė į naująją planetą, tačiau pabėgę Pioneer 10 ir 11 netikėtu skrydžio trajektorija, matyta dar devintajame dešimtmetyje. Ir vėl kilo klausimų dėl pastebėtų nukrypimų gravitacinio šaltinio, kuris greičiausiai slepiasi periferijoje. saulės sistemos...