La mystérieuse périphérie du système solaire
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La mystérieuse périphérie du système solaire

La périphérie de notre système solaire peut être comparée aux océans de la Terre. Tout comme ils (à l'échelle cosmique) sont presque à portée de main, mais il nous est difficile de les examiner à fond. Nous connaissons bien d'autres régions de l'espace plus éloignées que les régions de la ceinture de Kuiper au-delà de l'orbite de Neptune et le nuage d'Oort au-delà (1).

Sonde Nouveaux Horizons il est déjà à mi-chemin entre Pluton et sa prochaine cible d'exploration, objet 2014 année69 w Ceinture de Kuiper. C'est la région au-delà de l'orbite de Neptune, commençant à 30 UA. e. (ou a. e., qui est la distance moyenne de la Terre au Soleil) et se terminant à environ 100 a. c'est-à-dire du Soleil.

1. La ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort

Le véhicule aérien sans pilote New Horizons, qui a pris des photographies historiques de Pluton en 2015, est déjà à plus de 782 millions de km de lui. Quand il atteint MU69 (2) s'installera comme spécifié Alain Stern, scientifique en chef de la mission, le record d'exploration de la paix le plus lointain de l'histoire de la civilisation humaine.

Planétoïde MU69 est un objet typique de la ceinture de Kuiper, ce qui signifie que son orbite est presque circulaire et ne reste pas en résonance orbitale avec son orbite Neptune. L'objet a été découvert par le télescope spatial Hubble en juin 2014 et a été choisi comme l'une des prochaines cibles de la mission New Horizons. Les experts estiment que MU69 moins de 45 km de diamètre. Cependant, la tâche la plus importante du vaisseau spatial est d'étudier la ceinture de Kuiper plus en détail. Les chercheurs de la NASA veulent inspecter plus d'une vingtaine d'objets dans la région.

2. La trajectoire de vol de la sonde New Horizons

15 ans de changement rapide

en 1951 Déjà, le Gérard Kuiper, dont le nom est la limite proche du système solaire (ci-après dénommé Nuage d'Oort), il a prédit que les astéroïdes orbitent également en dehors de l'orbite de la planète la plus éloignée de notre système, c'est-à-dire Neptune, et Pluton derrière elle. Le premier, nommé 1992KV1Cependant, il n'a été découvert qu'en 1992. La taille typique des planètes naines et des astéroïdes de la ceinture de Kuiper ne dépasse pas quelques centaines de kilomètres. On estime que le nombre d'objets de la ceinture de Kuiper d'un diamètre supérieur à 100 km atteint plusieurs centaines de milliers.

Le nuage d'Oort, qui s'étend au-delà de la ceinture de Kuiper, s'est formé il y a des milliards d'années lorsqu'un nuage de gaz et de poussière s'effondrant a formé le Soleil et les planètes qui l'orbitent. Les restes de matière inutilisée étaient alors projetés bien au-delà des orbites des planètes les plus lointaines. Un nuage peut être composé de milliards de minuscules corps éparpillés autour du soleil. Son rayon atteint même des centaines de milliers d'unités astronomiques et sa masse totale peut être d'environ 10 à 40 fois la masse de la Terre. L'existence d'un tel nuage de matière a été prédite en 1950 par l'astronome néerlandais Jan H.Oort. On soupçonne que les effets gravitationnels des étoiles proches poussent de temps en temps des objets individuels du nuage d'Oort dans notre région, en créant des comètes à longue durée de vie.

Il y a quinze ans, en septembre 2002, le plus grand corps du système solaire depuis la découverte de Pluton en 1930 a été découvert, inaugurant une nouvelle ère de découverte et de changement rapide de l'image de la périphérie du système solaire. Il s'est avéré qu'un objet inconnu tourne autour du Soleil tous les 288 ans à une distance de 6 milliards de km, soit plus de quarante fois la distance entre la Terre et le Soleil (Pluton et Neptune ne sont qu'à 4,5 milliards de km). Ses découvreurs, des astronomes du California Institute of Technology, l'ont nommé Kuaoara. Selon les premiers calculs, elle aurait dû avoir un diamètre de 1250 km, soit plus de la moitié du diamètre de Pluton (2300 km). Les nouveaux billets ont changé cette taille pour 844,4 km.

En novembre 2003, l'objet a été découvert 2003 BM 12, nommé plus tard Point, au nom de la déesse esquimaude responsable de la création des animaux marins. L'essence n'appartient formellement pas à la ceinture de Kuiper, mais Classe ETNO - c'est-à-dire quelque chose entre la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort. Depuis lors, notre connaissance de ce domaine a commencé à augmenter avec les découvertes d'autres objets, parmi lesquels on peut citer, par exemple, Makemake, Haume ou Éris. Dans le même temps, de nouvelles questions ont commencé à se poser. Même le rang de Pluton. En fin de compte, comme vous le savez, il a été exclu du groupe d'élite des planètes.

Les astronomes continuent de découvrir de nouveaux objets frontières (3). L'un des plus récents est planète naine Dee Dee. Elle est située à 137 milliards de km de la Terre. Il tourne autour du Soleil en 1100 ans. La température à sa surface atteint -243°C. Il a été découvert grâce au télescope ALMA. Son nom est l'abréviation de "Distant Dwarf".

3. Objets transneptuniens

Menace fantôme

Début 2016, nous avons signalé à MT que nous avions reçu des preuves circonstancielles de l'existence d'une neuvième planète encore inconnue dans le système solaire (4). Plus tard, des scientifiques de l'Université suédoise de Lund ont déclaré qu'elle ne s'était pas formée dans le système solaire, mais qu'il s'agissait d'une exoplanète capturée par le Soleil. Modélisation informatique Alexandra Mustilla et ses collègues suggèrent que le jeune soleil l'a "volé" à une autre étoile. Cela aurait pu se produire lorsque les deux stars se sont rapprochées. Puis la neuvième planète a été projetée hors de son orbite par d'autres planètes et a acquis une nouvelle orbite, très éloignée de son étoile mère. Plus tard, les deux étoiles se sont à nouveau éloignées, mais l'objet est resté en orbite autour du Soleil.

Les scientifiques de l'observatoire de Lund pensent que leur hypothèse est la plus probable de toutes, car il n'y a pas de meilleure explication à ce qui se passe, y compris les anomalies dans les orbites des objets tournant autour de la ceinture de Kuiper. Quelque part là-bas, une mystérieuse planète hypothétique se cachait à nos yeux.

discours fort Constantin Batyguine i Mike Brown du California Institute of Technology, qui a annoncé en janvier 2016 avoir trouvé une autre planète bien au-delà de l'orbite de Pluton, a fait parler les scientifiques comme s'ils savaient déjà qu'un autre grand corps céleste orbite quelque part à la périphérie du système solaire . . Elle sera légèrement plus petite que Neptune et orbitera autour du Soleil sur une orbite elliptique pendant au moins 15 20-4,5. années. Batygin et Brown affirment que cette planète a été éjectée à la périphérie du système solaire, probablement au début de son développement, il y a environ XNUMX milliards d'années.

L'équipe de Brown a soulevé la question de la difficulté d'expliquer l'existence de la soi-disant Falaise de Kuiper, c'est-à-dire une sorte de brèche dans la ceinture d'astéroïdes trans-neptunienne. Cela s'explique facilement par la gravité d'un objet massif inconnu. Les scientifiques ont également souligné la statistique habituelle selon laquelle pour des milliers de fragments de roche dans le nuage d'Oort et la ceinture de Kuiper, il doit y avoir des centaines d'astéroïdes de plusieurs kilomètres de long et éventuellement une ou plusieurs planètes majeures.

4. L'un des fantasmes visuels sur la planète X.

Début 2015, la NASA a publié les observations du Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. Ils ont montré que dans l'espace à une distance allant jusqu'à 10 XNUMX fois plus que du Soleil à la Terre, ils ne pouvaient pas trouver la planète X. WISE, cependant, est capable de détecter des objets aussi grands que Saturne, et donc un corps céleste le la taille de Neptune pourrait lui échapper. Par conséquent, les scientifiques poursuivent également leurs recherches avec le télescope Keck de XNUMX mètres à Hawaï. Jusqu'ici en vain.

Il est impossible de ne pas mentionner le concept d'observation de la mystérieuse étoile "malheureuse", la naine brune – ce qui ferait du système solaire un système binaire. Environ la moitié des étoiles visibles dans le ciel sont des systèmes constitués de deux composants ou plus. Notre système binaire pourrait former une naine jaune (le Soleil) avec une naine brune plus petite et beaucoup plus froide. Cependant, cette hypothèse semble peu probable à l'heure actuelle. Même si la température de surface d'une naine brune n'était que de quelques centaines de degrés, notre équipement pourrait toujours la détecter. L'observatoire Gemini, le télescope Spitzer et WISE ont déjà établi l'existence de plus d'une dizaine d'objets de ce type à des distances pouvant atteindre une centaine d'années-lumière. Donc si le satellite du soleil est vraiment là quelque part, nous aurions dû le remarquer il y a longtemps.

Ou peut-être que la planète l'était, mais qu'elle n'existe plus ? Astronome américain au Southwestern Research Institute de Boulder, Colorado (SwRI), David Nesvorny, dans un article publié dans la revue Science, prouve que la présence du soi-disant testicule dans la ceinture de Kuiper empreinte de la cinquième géante gazeusequi était là au début de la formation du système solaire. La présence de nombreux morceaux de glace dans cette zone indiquerait l'existence d'une planète de la taille de Neptune.

Les scientifiques se réfèrent au cœur de la ceinture de Kuiper comme un ensemble de milliers d'objets trans-neptuniens avec des orbites similaires. Nesvorny a utilisé des simulations informatiques pour modéliser le mouvement de ce "noyau" au cours des 4 derniers milliards d'années. Dans son travail, il a utilisé le soi-disant modèle de Nice, qui décrit les principes de la migration planétaire lors de la formation du système solaire.

Lors de la migration, Neptune, située à une distance de 4,2 milliards de km du Soleil, s'est brusquement déplacée de 7,5 millions de km. Les astronomes ne savent pas pourquoi cela s'est produit. L'influence gravitationnelle d'autres géantes gazeuses, principalement Uranus ou Saturne, a été suggérée, mais rien n'est connu d'interactions gravitationnelles entre ces planètes. Selon Nesvorny, Neptune a dû rester dans une relation gravitationnelle avec une planète glacée supplémentaire, qui a été forcée de quitter son orbite vers la ceinture de Kuiper lors de sa migration. Au cours de ce processus, la planète s'est disloquée et a donné naissance à des milliers d'énormes objets glacés maintenant connus sous le nom de noyau ou trans-Neptuniens.

Les sondes des séries Voyager et Pioneer, quelques années après le lancement, sont devenues les premiers véhicules terrestres à franchir l'orbite de Neptune. Les missions ont révélé la richesse de la lointaine ceinture de Kuiper, ravivant une pléthore de discussions sur l'origine et la structure du système solaire qui s'avèrent bien au-delà de toute hypothèse. Aucune des sondes n'a touché la nouvelle planète, mais les Pioneer 10 et 11 en fuite ont pris une trajectoire de vol inattendue qui a été vue dans les années 80. Et encore une fois, des questions se sont posées sur la source gravitationnelle des aberrations observées, qui est probablement cachée dans la périphérie du système solaire...

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