„Трунчица светлости“ иза Нептуна: како је Кајперов појас променио идеје о Сунчевом систему

Још 1930. године, након открића Плутона, астроном Фредерик Леонард је написао да је најудаљенија планета Сунчеве

система је само прво од тела пронађених уизван орбите Нептуна. Било је потребно више од 60 година да се докаже да је у праву. Крајем 20. и почетком 21. века истраживачи су открили хиљаде објеката који се налазе у области званој Кајперов појас.

Овај концепт обједињује све објекте који се налазеиза Нептуна (од 35 АЈ) унутар 50 АЈ од сунца. Подсетимо се да је једна астрономска јединица удаљеност од Земље до наше звезде. Важно је напоменути да је овај регион добио име по холандском и америчком астроному Герарду Куиперу, иако је управо он инсистирао 50-их година прошлог века да регион од орбите Нептуна до Оортовог облака буде апсолутно празан. Научник је веровао да је Плутон по величини упоредив са Земљом, па је стога његов гравитациони утицај требало да очисти простор дуж орбите од свих астероида.

Кајперов појас подсећа на појас астероидакоји се налази између орбита Земље и Марса, али је много већи, у њему се уочавају шири и масивнији објекти. Укључујући најмање четири патуљасте планете - Плутон, Хаумеа, Макемаке и Ерис. Такође, за разлику од објеката у стеновитом појасу у близини Земље, астероиди Кајперовог појаса су углавном очвршћени гас.

Појас астероида, Кајперов појас и Оортов облак. Слика: Марк Гарлицк, научни извор

Како сте успели да отворите први објекат?

Иако разне претпоставке о постојањуТранс-нептунски објекти, односно космичка тела која се налазе изван орбите Нептуна, постављани су током целог 20. века, посебно након открића Плутона (први такав објекат). Прва потврда о постојању удаљених објеката добијена је тек пре 30 година.

Планетарни научник Давид Јевитт и астроном Јане Луу изТехнолошки институт Масачусетса од касних 80-их се бавио необичним претрагама. Користили су телескопе у Аризони да би насумично фотографисали делове неба. Серија снимака снимљених са кратким паузама могла би да покаже неку врсту покретног објекта.

Експерименти су били успешни после три годиненакон почетка студије. У ноћи 30. августа 1992. године научници су користили телескоп Универзитета Хаваји на Великом острву. Користили су своју уобичајену технику за проналажење удаљених објеката. Одвојене слике су снимане једном на сат, након чега су научници упоређивали да ли се нешто на слици променило.

Око 21:14 научника је направило прве две слике. Упоређујући их на екрану, видели су ту малу тачку светлости, која се на другој слици благо померила ка западу. Да би се уверили да ово није грешка и да није случајна слика удаљених космичких зрака, научници су сачекали до 23 сата и направили још једну фотографију. На трећој слици нови објекат је очуван и померен даље на запад. Сличне податке показала је и четврта слика снимљена нешто после поноћи.

Покретни објекат у различитим временима посматрања. Слика: Давид Јевитт, УЦЛА

Даља истраживања су показала тако далекоОбјекат, који су научници назвали КБ1, требало је скоро месец дана да прође кроз део неба ширине пуног Месеца. На основу сјаја и мале брзине објекта, научници су закључили да је КБ1 објекат од леда и стена пречника око 250 км и који путује изван Нептунове орбите.&нбсп;

Био је то први транс-Нептун после Плутона.објекат. Након првог успеха уследили су нови: после неколико месеци научници су успели да отворе још један објекат. И како се осетљивост дигиталних сензора побољшавала, открића су ишла једно за другим. До данас је познато неколико хиљада објеката који круже око Кајперовог појаса.

"Нови хоризонти" и тајне Аррокота

Нови пробој у проучавању Кајперовог појаса и СунцаСистем је повезан са истраживачком мисијом Нев Хоризонс. Међупланетарну свемирску станицу лансирала је НАСА 2006. године, а већ 2015. послала је назад прве слике система Плутона и Харона (месеца планете) и многе невероватно детаљне слике објеката Кајперовог појаса.

Али дошло је до најневероватнијег открића„Нови хоризонти“ 2019. Брод, који се у том тренутку налазио на удаљености од око 1,5 милијарди км од орбите Плутона, открио је астероид необичног облика - Аррокот. Ово је контактно-дупли објекат који се састоји из два дела. Већи део - Ултима - подсећа на равну палачинку, чија је ивица причвршћена за мањи предмет - сферни Тхуле.&нбсп;

Аррокотх. Слика: НАСА, Лабораторија за примењену физику Универзитета Џонс Хопкинс, Југозападни истраживачки институт, Роман Ткаченко

Планетарна акреција је једна од хипотезаФормирање објеката Сунчевог система – сугерише да се формирање планета дешава као резултат низа судара у којима се објекти сударају и држе заједно, постајући све већи и већи. Ова хипотеза има само један недостатак: како маса расте, такви објекти добијају сопствену гравитацију. Као резултат тога, два дела убрзавају превише активно пре судара и не могу једноставно да се повежу, већ се разбијају на комаде.

Конкретно, моделирање судара дваделови Аррокота показује да њихов судар није могао да произведе тако необичан објекат. Научници сугеришу да друга хипотеза боље објашњава необичну структуру астероида.&нбсп;

Вероватније је да је Аррокот рођен као резултатпроцес познат као гравитациона нестабилност, кажу истраживачи. У овом сценарију, под одређеним условима, облак гаса, чији је део гушћи, брзо се урушава под утицајем гравитационих сила.&нбсп;

Истраживачи напомињу да је то случај током читавог периодаизгледа, формирали су се неки објекти Кајперовог појаса, можда су се слични процеси десили у раном протопланетарном диску, из којег су настали сви објекти Сунчевог система. Важно је напоменути да формирање планета у овој теорији траје хиљаде, а не милионе година, па би стога цео процес формирања система могао да се одвија много брже.

Нови хоризонти се и даље крећупреко Кајперовог појаса, можда ће научници моћи да идентификују други објекат са којим се уређај може приближити. Ово откриће ће, можда, још једном преокренути идеје о структури и еволуцији Сунчевог система.

Уметничка илустрација Нев Хоризонс истраживања Кајперовог појаса. Слика: Лабораторија за примењену физику Универзитета Џонс Хопкинс, Југозападни истраживачки институт (ЈХУАПЛ/СвРИ)

Покретни гасни гиганти&нбсп;

Нев Хоризонс је пружио увид упојединачни објекти Кајперовог појаса изблиза, и развој земаљских инструмената за опсерваторију за њихово масовно разматрање. На пример, планетарни научници су недавно завршили студију о пореклу Сунчевог система помоћу телескопа Канада-Француска-Хаваји који се налази на Мауна Кеи. Ово је исти врх са којег је откривен први објекат Кајперовог појаса. Током прегледа, планетарни научници су идентификовали 800 раније непознатих објеката, због чега је њихов укупан број премашио 3 хиљаде.

Опсервација великих размера је то открилаОбјекти Кајперовог појаса нису равномерно распоређени, већ су концентрисани у малим групама. Такав ефекат је могућ као резултат снажног гравитационог ефекта.

Истраживачи сматрају да је одговорност затаква дисторзија лежи на два гасна гиганта - Нептуну и Сатурну. Симулације су показале да ако су се у прошлости ове планете кретале нередовито, приближавајући се и удаљавајући од Сунца с времена на време, моћни гравитациони таласи повезани са променом локације масивних објеката могли би да утичу на локацију објеката у Кајперовом појасу.

Бројне студије Кајперовог појаса су већомогућило нам да сазнамо више о прошлости нашег Сунчевог система. Планетолози су успели да потврде једну од хипотеза о формирању планета и открили су нестабилност орбите гасних гиганата у раним фазама постојања Сунчевог система.

Упркос томе, можда ће бити још много тога.невероватна открића. На пример, Нев Хоризонс може наићи на још један необичан астероид. Осим тога, следеће године би требало да почне велика студија уз помоћ опсерваторије Вера Рубина која се гради у Чилеу. Током 10 година, телескопи опсерваторије ће непрекидно скенирати јужну хемисферу како би пронашли најситније детаље. Очекује се да ће ова студија повећати број познатих објеката Куиперовог појаса на 40.000 и сигурно ће донети многа нова открића.

Поклопац: Кајперов појас. Слика: НАСА

Опширније:

Сунчева пега величине Земље расте 10 пута за 2 дана: усмерена је на нас

Научници су пронашли остатке древног човека са два Кс хромозома

Од тела до уста: научници су схватили одакле долазе зуби