În 1930, după descoperirea lui Pluto, astronomul Frederick Leonard a scris că cea mai îndepărtată planetă a Soarelui
Acest concept unește toate obiectele localizatedincolo de Neptun (de la 35 UA) în 50 UA de la soare. Amintiți-vă că o unitate astronomică este distanța de la Pământ la stea noastră. Este de remarcat faptul că această regiune a fost numită după astronomul olandez și american Gerard Kuiper, deși el a fost cel care a insistat în anii 50 ai secolului trecut ca regiunea de pe orbita lui Neptun până la Norul Oort să fie absolut goală. Omul de știință credea că Pluto este comparabil ca dimensiune cu Pământul și, prin urmare, influența sa gravitațională ar fi trebuit să elibereze spațiul de-a lungul orbitei de toți asteroizii.
Centura Kuiper seamănă cu centura de asteroizisituat între orbitele Pământului și Marte, dar este mult mai mare, mai largi și obiecte mai masive sunt observate în el. Inclusiv cel puțin patru planete pitice - Pluto, Haumea, Makemake și Eris. De asemenea, spre deosebire de obiectele din centura stâncoasă din apropierea Pământului, asteroizii din centura Kuiper sunt în mare parte gaz solidificat.
Centura de asteroizi, centura Kuiper și norul Oort. Imagine: Mark Garlick, Science Source
Cum ai reușit să deschizi primul obiect?
Deşi diverse presupuneri despre existenţăObiectele trans-neptuniene, adică corpuri cosmice situate în afara orbitei lui Neptun, au fost propuse pe tot parcursul secolului al XX-lea, mai ales după descoperirea lui Pluto (primul astfel de obiect). Prima confirmare a existenței obiectelor îndepărtate a fost obținută în urmă cu doar 30 de ani.
Omul de știință planetar David Jewitt și astronomul Jane Luu dinMassachusetts Institute of Technology de la sfârșitul anilor 80 s-a angajat în căutări neobișnuite. Ei au folosit telescoape în Arizona pentru a fotografia aleatoriu pete de cer. O serie de fotografii făcute cu pauze scurte ar putea arăta un fel de obiect în mișcare.
Experimentele au avut succes după trei anidupă începerea studiului. În noaptea de 30 august 1992, oamenii de știință au folosit telescopul Universității din Hawaii de pe Insula Mare. Au folosit tehnica lor obișnuită pentru a găsi obiecte îndepărtate. Poze separate au fost făcute o dată pe oră, după care oamenii de știință au comparat dacă ceva din imagine s-a schimbat.
Pe la 21:14 oameni de știință au luat primele două imagini. Comparându-i pe ecran, ei au văzut că o mică pată de lumină, care în a doua imagine s-a deplasat ușor spre vest. Pentru a se asigura că aceasta nu este o greșeală și nu este o imagine aleatorie a razelor cosmice îndepărtate, oamenii de știință au așteptat până la ora 23:00 și au făcut o altă fotografie. În cea de-a treia imagine, noul obiect este păstrat și mutat mai departe spre vest. Date similare au fost arătate de a patra fotografie făcută imediat după miezul nopții.
Un obiect în mișcare în momente diferite de observație. Imagine: David Jewitt, UCLA
Cercetările ulterioare au arătat până aiciObiectul, pe care oamenii de știință l-au numit QB1, a durat aproape o lună pentru a trece printr-un petic de cer de lățimea Lunii pline. Pe baza luminozității și vitezei reduse a obiectului, oamenii de știință au ajuns la concluzia că QB1 este un obiect de gheață și rocă de aproximativ 250 km în diametru și care călătorește dincolo de orbita lui Neptun.
A fost primul trans-neptunian după Pluto.un obiect. Primul succes a fost urmat de altele noi: după câteva luni, oamenii de știință au reușit să deschidă un alt obiect. Și pe măsură ce sensibilitatea senzorilor digitali s-a îmbunătățit, descoperirile au mers una după alta. Până în prezent, se știe că câteva mii de obiecte orbitează centura Kuiper.
„New Horizons” și secretele lui Arrokoth
O nouă descoperire în studiul centurii Kuiper și al solaruluiSistemul este asociat misiunii de cercetare New Horizons. Stația spațială interplanetară a fost lansată de NASA în 2006, iar deja în 2015 a trimis înapoi primele imagini ale sistemului Pluto și Charon (luna planetei) și multe imagini uimitor de detaliate ale obiectelor centurii Kuiper.
Dar cea mai uimitoare descoperire a fost făcută„New Horizons” în 2019. Nava, care în acel moment se afla la o distanță de aproximativ 1,5 miliarde de km de orbita lui Pluto, a descoperit un asteroid de formă neobișnuită - Arrokoth. Acesta este un obiect de contact dublu care constă din două părți. Partea mai mare - Ultima - seamănă cu o clătită plată, a cărei margine este atașată la un obiect mai mic - Thule sferic.
Arrokoth. Imagine: NASA, Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins, Institutul de Cercetare de Sud-Vest, Roman Tkachenko
Acreția planetară este una dintre ipotezeFormarea obiectelor sistemului solar – sugerează că formarea planetelor are loc ca urmare a unei serii de ciocniri în care obiectele se ciocnesc și se lipesc împreună, devenind din ce în ce mai mari. Această ipoteză are un singur dezavantaj: pe măsură ce masa crește, astfel de obiecte dobândesc propria gravitație. Ca rezultat, cele două părți accelerează prea activ înainte de coliziune și nu se pot conecta pur și simplu, ci sunt rupte în părți.
În special, modelarea coliziunii a doipărți din Arrokoth arată că ciocnirea lor nu ar fi putut produce un obiect atât de neobișnuit. Oamenii de știință sugerează că o altă ipoteză explică mai bine structura neobișnuită a asteroidului.
Este mai probabil ca Arrokoth să se fi născut ca urmareun proces cunoscut sub numele de instabilitate gravitațională, spun cercetătorii. În acest scenariu, în anumite condiții, norul de gaz, din care o parte este mai dens, se prăbușește rapid sub influența forțelor gravitaționale.
Cercetătorii observă că, deoarece acesta este cazul pe tot parcursulaparente, s-au format unele obiecte din centura Kuiper, poate procese similare au avut loc în discul protoplanetar timpuriu, din care s-au format toate obiectele sistemului solar. Este de remarcat faptul că formarea planetelor în această teorie durează mii, nu milioane de ani și, prin urmare, întregul proces de formare a sistemului ar putea decurge mult mai repede.
New Horizons continuă să se mișteprin centura Kuiper, poate că oamenii de știință vor putea identifica un alt obiect cu care dispozitivul se poate apropia. Această descoperire, poate, va întoarce din nou ideile despre structura și evoluția sistemului solar.
Ilustrație artistică a explorării New Horizons a centurii Kuiper. Imagine: Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins, Institutul de Cercetare de Sud-Vest (JHUAPL/SwRI)
Mișcarea giganților gazoși
New Horizons a oferit o privireobiecte individuale centura Kuiper de aproape, și dezvoltarea de instrumente de observare la sol pentru a le considera în masă. De exemplu, oamenii de știință planetari au finalizat recent un studiu al originii sistemului solar folosind telescopul Canada-Franța-Hawaii situat pe Mauna Kea. Acesta este același vârf de la care a fost descoperit primul obiect din centura Kuiper. În timpul analizei, oamenii de știință planetari au identificat 800 de obiecte necunoscute anterior, în urma cărora numărul lor total a depășit 3 mii.
Observarea pe scară largă a relevat căObiectele centurii Kuiper nu sunt distribuite uniform, dar sunt concentrate în grupuri mici. Un astfel de efect este posibil ca urmare a unui efect gravitațional puternic.
Cercetătorii cred că responsabilitatea pentruo astfel de distorsiune se află pe doi giganți gazosi - Neptun și Saturn. Simulările au arătat că, dacă în trecut aceste planete s-au deplasat neregulat, apropiindu-se și retrăgându-se din când în când de Soare, undele gravitaționale puternice asociate cu o schimbare a locației obiectelor masive ar putea afecta locația obiectelor din centura Kuiper.
Numeroase studii despre Centura Kuiper au dejane-a permis să aflăm mai multe despre trecutul sistemului nostru solar. Planetologii au putut confirma una dintre ipotezele formării planetelor și au descoperit instabilitatea orbitei giganților gazosi în primele etape ale existenței sistemului solar.
În ciuda acestui fapt, s-ar putea să mai vină multe altele.descoperiri uimitoare. De exemplu, New Horizons poate întâlni un alt asteroid neobișnuit. Și în plus, un studiu la scară largă ar trebui să înceapă anul viitor cu ajutorul observatorului Vera Rubina aflat în construcție în Chile. Timp de 10 ani, telescoapele observatorului vor scana continuu emisfera sudică pentru a găsi cele mai mici detalii. Se așteaptă că această cercetare va crește numărul de obiecte cunoscute din centura Kuiper la 40.000 și va aduce cu siguranță multe descoperiri noi.
Coperta: centura Kuiper. Imagine: NASA
Citeste mai mult:
Pata solară de dimensiunea pământului crește de 10 ori în 2 zile: este îndreptată către noi
Oamenii de știință au găsit rămășițele unui om antic cu doi cromozomi X
De la corp la gură: oamenii de știință au înțeles de unde provin dinții