Tajanstvena periferija Sunčevog sustava

Predgrađa našeg Sunčevog sustava mogu se usporediti sa zemaljskim oceanima. Baš kao što su nam (u svemirskim razmjerima) gotovo na dohvat ruke, ali teško nam ih je temeljito ispitati. Poznajemo mnoga druga udaljenija područja svemira bolje od područja Kuiperovog pojasa izvan Neptunove orbite i Oortovog oblaka iza (1).

Sonda New Horizons već je na pola puta između Plutona i njegovog sljedećeg istraživačkog cilja, objekta 2014 godina₆₉ w Kuiperov pojas. Ovo je područje iza orbite Neptuna, počevši od 30 AJ. e. (ili a. e., što je prosječna udaljenost Zemlje od Sunca) i završava na oko 100 a. e. od Sunca.

1. Kuiperov pojas i Oortov oblak

Bespilotna letjelica New Horizons, koja je 2015. snimila povijesne fotografije Plutona, već je od nje udaljena više od 782 milijuna km. Kad stigne do MU₆₉ (2) instalirat će se kako je navedeno Alan Stern, glavni znanstvenik misije, najdaljeg zapisa o istraživanju mira u povijesti ljudske civilizacije.

Planetoidni MU₆₉ je tipičan objekt Kuiperovog pojasa, što znači da je njegova orbita gotovo kružna i ne ostaje u orbitalnoj rezonanciji sa svojim orbitalnim Neptunom. Objekt je otkrio svemirski teleskop Hubble u lipnju 2014. i izabran je kao jedna od sljedećih meta misije New Horizons. Stručnjaci smatraju da MU₆₉ manje od 45 km u promjeru. Međutim, važniji zadatak letjelice je detaljnije proučavanje Kuiperovog pojasa. NASA-ini istraživači žele pregledati više od dvadeset objekata na tom području.

2. Putanja leta sonde New Horizons

15 godina brzih promjena

Već 1951. god Gerard Kuiper, čije je ime bliža granica Sunčevog sustava (dalje u tekstu Oortov oblak), predvidio je da asteroidi kruže i izvan orbite najudaljenijeg planeta u našem sustavu, tj. Neptuna i Plutona iza njega. Prvi, nazvan 1992 KV1Međutim, otkriven je tek 1992. godine. Tipična veličina patuljastih planeta i asteroida Kuiperovog pojasa ne prelazi nekoliko stotina kilometara. Procjenjuje se da broj objekata Kuiperovog pojasa s promjerom većim od 100 km doseže nekoliko stotina tisuća.

Oortov oblak, koji se proteže izvan Kuiperovog pojasa, nastao je prije više milijardi godina kada je oblak plina i prašine u kolapsu formirao Sunce i planete koji kruže oko njega. Ostaci neiskorištene materije tada su bačeni daleko izvan orbita najudaljenijih planeta. Oblak se može sastojati od milijardi sićušnih tijela raštrkanih oko sunca. Njegov radijus doseže čak stotine tisuća astronomskih jedinica, a njegova ukupna masa može biti oko 10-40 puta veća od mase Zemlje. Postojanje takvog oblaka materije predvidio je 1950. nizozemski astronom Jan H. Oort. Postoji sumnja da gravitacijski učinci obližnjih zvijezda s vremena na vrijeme potiskuju pojedinačne objekte Oortovog oblaka u naše područje, stvarajući od njih dugovječne komete.

Prije petnaest godina, u rujnu 2002., otkriveno je najveće tijelo u Sunčevom sustavu od otkrića Plutona 1930. godine, čime je započela nova era otkrića i brze promjene u slici periferije Sunčevog sustava. Pokazalo se da se nepoznati objekt okreće oko Sunca svakih 288 godina na udaljenosti od 6 milijardi km, što je više od četrdeset puta veće udaljenosti između Zemlje i Sunca (Pluton i Neptun udaljeni su samo 4,5 milijardi km). Njegovi otkrivači, astronomi s Kalifornijskog instituta za tehnologiju, dali su mu ime Kuaoara. Prema ranim proračunima, trebao je imati promjer od 1250 km, što je više od polovice promjera Plutona (2300 km). Nove novčanice promijenile su ovu veličinu u 844,4 km.

U studenom 2003. predmet je otkriven 2003 WB 12, nazvan kasnije Točka, u ime eskimske božice odgovorne za stvaranje morskih životinja. Bit formalno ne pripada Kuiperovom pojasu, već ETNO razred - odnosno nešto između Kuiperovog pojasa i Oortova oblaka. Od tada se naše znanje o ovom području počelo povećavati zajedno s otkrićima drugih objekata, među kojima možemo navesti npr. Makemake, Haume ili Eris. U isto vrijeme počela su se postavljati nova pitanja. Čak i rang Plutona. Na kraju je, kao što znate, isključen iz elitne skupine planeta.

Astronomi nastavljaju otkrivati ​​nove granične objekte (3). Jedan od najnovijih je patuljasti planet Dee Dee. Nalazi se 137 milijardi km od Zemlje. Okreće se oko Sunca za 1100 godina. Temperatura na njegovoj površini doseže -243°C. Otkriven je zahvaljujući teleskopu ALMA. Njegovo ime je skraćeno za "Udaljeni patuljak".

3. Trans-neptunski objekti

Fantomska prijetnja

Početkom 2016. izvijestili smo MT da smo dobili posredne dokaze za postojanje devetog još nepoznatog planeta u Sunčevom sustavu (4). Kasnije su znanstvenici sa švedskog sveučilišta u Lundu rekli da nije nastao u Sunčevom sustavu, već da je to egzoplanet koji je uhvatilo Sunce. Računalno modeliranje Alexandra Mustilla a njegovi kolege sugeriraju da ga je mlado sunce "ukralo" drugoj zvijezdi. To se moglo dogoditi kada su se dvije zvijezde približile jedna drugoj. Tada su drugi planeti izbacili deveti planet iz svoje orbite i dobio je novu orbitu, vrlo daleko od svoje matične zvijezde. Kasnije su dvije zvijezde ponovno bile udaljene jedna od druge, ali je objekt ostao u orbiti oko Sunca.

Znanstvenici sa opservatorija Lund smatraju da je njihova hipoteza najvjerojatnija od svih, jer nema boljeg objašnjenja za ono što se događa, uključujući anomalije u orbitama objekata koji se okreću oko Kuiperovog pojasa. Negdje vani, tajanstveni hipotetski planet skrivao se od naših očiju.

glasan govor Konstantina Batygina i Mike Brown s Kalifornijskog instituta za tehnologiju, koji je u siječnju 2016. objavio da su pronašli još jedan planet daleko izvan orbite Plutona, natjerao je znanstvenike da pričaju o tome kao da već znaju da još jedno veliko nebesko tijelo kruži negdje na rubu Sunčevog sustava . . Bit će nešto manji od Neptuna i kružit će oko Sunca po eliptičnoj orbiti najmanje 15 20-4,5. godine. Batygin i Brown tvrde da je ovaj planet izbačen na rubove Sunčevog sustava, vjerojatno tijekom ranog razdoblja njegova razvoja, prije oko XNUMX milijardi godina.

Brownov tim pokrenuo je pitanje poteškoća u objašnjavanju postojanja tzv Kuiper Cliff, odnosno svojevrsni jaz u transneptunskom asteroidnom pojasu. To se lako može objasniti gravitacijom nepoznatog masivnog objekta. Znanstvenici su također ukazali na uobičajenu statistiku da bi za tisuće fragmenata stijena u Oortovom oblaku i Kuiperovom pojasu trebalo postojati stotine asteroida dugih nekoliko kilometara i vjerojatno jedan ili više velikih planeta.

4. Jedna od vizualnih fantazija o Planetu X.

Početkom 2015. NASA je objavila opažanja iz Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. Pokazali su da u svemiru na udaljenosti do 10 tisuća puta većoj nego od Sunca do Zemlje, nisu mogli pronaći Planet X. WISE, međutim, može otkriti objekte velike poput Saturna, a time i nebesko tijelo veličina Neptuna mogla bi joj izmaknuti pozornosti. Stoga znanstvenici također nastavljaju svoju potragu s teleskopom Keck od XNUMX metara na Havajima. Za sada bezuspješno.

Nemoguće je ne spomenuti koncept promatranja tajanstvene "nesretne" zvijezde, smeđeg patuljka – čime bi Sunčev sustav postao binarni sustav. Otprilike polovica zvijezda vidljivih na nebu su sustavi koji se sastoje od dvije ili više komponenti. Naš binarni sustav mogao bi formirati žutog patuljka (Sunce) zajedno s manjim i puno hladnijim smeđim patuljkom. Međutim, ova se hipoteza trenutno čini malo vjerojatnom. Čak i kad bi površinska temperatura smeđeg patuljka bila samo nekoliko stotina stupnjeva, naša bi ga oprema još uvijek mogla otkriti. Opservatorij Gemini, Spitzerov teleskop i WISE već su utvrdili postojanje više od deset takvih objekata na udaljenostima do stotinu svjetlosnih godina. Dakle, ako je Sunčev satelit stvarno negdje vani, trebali smo to primijetiti prije mnogo vremena.

Ili je možda planet bio, ali više ne postoji? Američki astronom na Southwestern Research Institute u Boulderu, Colorado (SwRI), David Nesvorny, u članku objavljenom u časopisu Science, dokazuje da prisutnost tzv. testisa u Kuiperovom pojasu otisak petog plinskog divakoji je tu bio na početku formiranja Sunčevog sustava. Prisutnost mnogih komada leda na ovom području bi ukazivala na postojanje planeta veličine Neptuna.

Znanstvenici nazivaju jezgru Kuiperovog pojasa skupom tisuća trans-neptunskih objekata sa sličnim orbitama. Nesvorny je koristio računalne simulacije za modeliranje kretanja ove "jezgre" tijekom protekle 4 milijarde godina. U svom radu koristio se takozvanim modelom Nice, koji opisuje principe planetarne migracije tijekom formiranja Sunčevog sustava.

Tijekom migracije, Neptun, koji se nalazi na udaljenosti od 4,2 milijarde km od Sunca, iznenada se pomaknuo za 7,5 milijuna km. Astronomi ne znaju zašto se to dogodilo. Predložen je gravitacijski utjecaj drugih plinovitih divova, prvenstveno Urana ili Saturna, ali ništa se ne zna o gravitacijskim interakcijama između ovih planeta. Prema Nesvornyju, Neptun je morao ostati u gravitacijskom odnosu s nekim dodatnim ledenim planetom, koji je tijekom svoje migracije bio prisiljen van svoje orbite prema Kuiperovom pojasu. Tijekom tog procesa, planet se raspao i stvorio tisuće ogromnih ledenih objekata danas poznatih kao njegova jezgra ili trans-Neptunci.

Sonde serije Voyager i Pioneer, nekoliko godina nakon lansiranja, postale su prve zemaljske letjelice koje su prešle orbitu Neptuna. Misije su otkrile bogatstvo dalekog Kuiperovog pojasa, oživljavajući mnoštvo rasprava o podrijetlu i strukturi Sunčevog sustava za koje se pokazalo da su daleko izvan ičije pretpostavke. Nijedna od sondi nije pogodila novi planet, ali Pioneer 10 i 11 u bijegu krenuli su neočekivanom putanjom leta koja je viđena još 80-ih godina. I opet su se pojavila pitanja o gravitacijskom izvoru uočenih aberacija, koji je vjerojatno skriven na periferiji Sunčevog sustava...