მზის სისტემის იდუმალი პერიფერია

ჩვენი მზის სისტემის გარეუბნები შეიძლება შევადაროთ დედამიწის ოკეანეებს. ისევე, როგორც ისინი (კოსმიური მასშტაბით) თითქმის ჩვენს ხელთაა, მაგრამ ჩვენთვის რთულია მათი საფუძვლიანი გამოკვლევა. ჩვენ ვიცით კოსმოსის მრავალი სხვა უფრო შორეული რეგიონი, ვიდრე კოიპერის სარტყლის რეგიონები ნეპტუნის ორბიტის გარეთ და ოორტის ღრუბელი გარეთ (1).

ზონდი ახალი ჰორიზონტები ის უკვე შუა გზაზეა პლუტონსა და მის მომავალ საძიებო სამიზნეს, ობიექტს შორის 2014 წელი₆₉ w კოიპერის ქამარი. ეს არის რეგიონი ნეპტუნის ორბიტის მიღმა, რომელიც იწყება 30 AU-დან. ე. (ან ა. ე., რაც არის დედამიწის საშუალო მანძილი მზიდან) და მთავრდება დაახლოებით 100 ა. ე.მზიდან.

1. კოიპერის სარტყელი და ოორტის ღრუბელი

New Horizons-ის უპილოტო საფრენი აპარატი, რომელმაც 2015 წელს პლუტონის ისტორიული ფოტოები გადაიღო, მისგან უკვე 782 მილიონ კმ-ზე მეტია დაშორებული. როდესაც ის მიაღწევს MU₆₉ (2) დაინსტალირდება მითითებულის მიხედვით ალან სტერნი, მისიის მთავარი მეცნიერი, კაცობრიობის ცივილიზაციის ისტორიაში ყველაზე შორეული მშვიდობის საძიებო ჩანაწერი.

პლანეტოიდი MU₆₉ არის კოიპერის სარტყლის ტიპიური ობიექტი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მისი ორბიტა თითქმის წრიულია და არ რჩება ორბიტალურ რეზონანსში მის ორბიტალურ ნეპტუნთან. ობიექტი აღმოაჩინა ჰაბლის კოსმოსურმა ტელესკოპმა 2014 წლის ივნისში და აირჩია ახალი ჰორიზონტების მისიის ერთ-ერთ შემდეგ სამიზნედ. ექსპერტები მიიჩნევენ, რომ მ.უ₆₉ 45 კმ-ზე ნაკლები დიამეტრით. თუმცა კოსმოსური ხომალდის უფრო მნიშვნელოვანი ამოცანაა კოიპერის სარტყლის უფრო დეტალურად შესწავლა. NASA-ს მკვლევარებს სურთ ამ ტერიტორიაზე ოცზე მეტი ობიექტის შემოწმება.

2. New Horizons-ის ზონდის ფრენის გზა

15 წელი სწრაფი ცვლილებები

ჯერ კიდევ 1951 წ ჯერარდ კუიპერი, რომლის სახელია მზის სისტემის ახლო საზღვარი (შემდგომში ოორტის ღრუბელიმან იწინასწარმეტყველა, რომ ასტეროიდები ასევე ბრუნავენ ჩვენი სისტემის ყველაზე გარე პლანეტის, ანუ ნეპტუნისა და მის უკან პლუტონის ორბიტის გარეთ. პირველი, დასახელებული 1992 KV1თუმცა, ის მხოლოდ 1992 წელს აღმოაჩინეს. ჯუჯა პლანეტებისა და კოიპერის სარტყლის ასტეროიდების ტიპიური ზომა არ აღემატება რამდენიმე ასეულ კილომეტრს. დადგენილია, რომ კოიპერის სარტყლის ობიექტების რაოდენობა 100 კმ-ზე მეტი დიამეტრით აღწევს რამდენიმე ასეულ ათასს.

ოორტის ღრუბელი, რომელიც ვრცელდება კოიპერის სარტყლის მიღმა, ჩამოყალიბდა მილიარდობით წლის წინ, როდესაც გაზისა და მტვრის ჩამონგრევის ღრუბელმა შექმნა მზე და მის გარშემო მოძრავი პლანეტები. შემდეგ გამოუყენებელი მატერიის ნაშთები გადააგდეს ყველაზე შორეული პლანეტების ორბიტების მიღმა. ღრუბელი შეიძლება შედგებოდეს მზის გარშემო მიმოფანტული მილიარდობით პაწაწინა სხეულებისგან. მისი რადიუსი ასობით ათას ასტრონომიულ ერთეულსაც კი აღწევს და მისი მთლიანი მასა შეიძლება იყოს დედამიწის მასაზე დაახლოებით 10-40-ჯერ. მატერიის ასეთი ღრუბლის არსებობა ჰოლანდიელმა ასტრონომმა 1950 წელს იწინასწარმეტყველა იანგ ჰ. ოორტი. არსებობს ეჭვი, რომ ახლომდებარე ვარსკვლავების გრავიტაციული ზემოქმედება დროდადრო უბიძგებს ოორტის ღრუბლის ცალკეულ ობიექტებს ჩვენს რეგიონში და მათგან ქმნის ხანგრძლივ კომეტებს.

თხუთმეტი წლის წინ, 2002 წლის სექტემბერში, აღმოაჩინეს მზის სისტემაში უდიდესი სხეული 1930 წელს პლუტონის აღმოჩენის შემდეგ, რამაც დაიწყო აღმოჩენების ახალი ერა და მზის სისტემის პერიფერიის გამოსახულების სწრაფი ცვლილება. აღმოჩნდა, რომ უცნობი ობიექტი მზის გარშემო ყოველ 288 წელიწადში ბრუნავს 6 მილიარდ კმ მანძილზე, რაც ორმოცჯერ აღემატება დედამიწასა და მზეს შორის მანძილს (პლუტონი და ნეპტუნი მხოლოდ 4,5 მილიარდი კილომეტრით არიან დაშორებული). მისმა აღმომჩენებმა, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტრონომებმა დაასახელეს კვაოარა. ადრეული გათვლებით მას უნდა ჰქონოდა 1250 კმ დიამეტრი, რაც პლუტონის დიამეტრის ნახევარზე მეტია (2300 კმ). ახალმა ბანკნოტებმა ეს ზომა შეიცვალა 844,4 კმ.

2003 წლის ნოემბერში ობიექტი აღმოაჩინეს 2003 WB 12, მოგვიანებით დასახელებული წერტილი, ესკიმოს ქალღმერთის სახელით, რომელიც პასუხისმგებელია ზღვის ცხოველების შექმნაზე. არსი ფორმალურად ეკუთვნის არა კოიპერის სარტყელს, არამედ ETNO კლასი - ანუ რაღაც კოიპერის სარტყელსა და ოორტის ღრუბელს შორის. მას შემდეგ, ჩვენი ცოდნა ამ სფეროს შესახებ დაიწყო სხვა ობიექტების აღმოჩენებთან ერთად, რომელთა შორის შეიძლება დავასახელოთ, მაგალითად, გააკეთეთ, ჰაუმე ან ერისი. ამავე დროს, ახალი კითხვები დაიწყო. პლუტონის წოდებაც კი. საბოლოოდ, მოგეხსენებათ, ის პლანეტების ელიტარული ჯგუფიდან გამორიცხეს.

ასტრონომები აგრძელებენ ახალი სასაზღვრო ობიექტების აღმოჩენას (3). ერთ-ერთი უახლესი არის ჯუჯა პლანეტა დი დი. ის დედამიწიდან 137 მილიარდ კმ-ში მდებარეობს. ის მზის გარშემო ბრუნავს 1100 წელიწადში. მის ზედაპირზე ტემპერატურა -243°C აღწევს. ის აღმოაჩინეს ტელესკოპის ALMA-ს წყალობით. მისი სახელი მოკლეა "შორეული ჯუჯა".

3. ტრანსნეპტუნის ობიექტები

ფანტომური მუქარა

2016 წლის დასაწყისში ჩვენ MT-ს შევატყობინეთ, რომ მივიღეთ არაპირდაპირი მტკიცებულება მზის სისტემაში მეცხრე ჯერ უცნობი პლანეტის არსებობის შესახებ (4). მოგვიანებით, შვედეთის ლუნდის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ ის მზის სისტემაში არ ჩამოყალიბებულა, მაგრამ მზის მიერ დატყვევებული ეგზოპლანეტა იყო. კომპიუტერული მოდელირება ალექსანდრა მუსტილა და მისი კოლეგები ვარაუდობენ, რომ ახალგაზრდა მზემ ის სხვა ვარსკვლავს "მოპარა". ეს შეიძლებოდა მომხდარიყო, როდესაც ორი ვარსკვლავი ერთმანეთს მიუახლოვდა. შემდეგ მეცხრე პლანეტა სხვა პლანეტებმა გამოაგდეს ორბიტიდან და შეიძინა ახალი ორბიტა, ძალიან შორს მისი მშობელი ვარსკვლავისგან. მოგვიანებით, ორი ვარსკვლავი კვლავ შორს იყო ერთმანეთისგან, მაგრამ ობიექტი მზის გარშემო ორბიტაზე დარჩა.

ლუნდის ობსერვატორიის მეცნიერები თვლიან, რომ მათი ჰიპოთეზა ყველაზე სავარაუდოა, რადგან არ არსებობს უკეთესი ახსნა იმისა, თუ რა ხდება, მათ შორის ანომალიები ობიექტების ორბიტებში, რომლებიც ბრუნავენ კოიპერის სარტყლის გარშემო. სადღაც იქ, იდუმალი ჰიპოთეტური პლანეტა იმალებოდა ჩვენს თვალებს.

ხმამაღალი გამოსვლა კონსტანტინა ბატიგინა i მაიკ ბრაუნი კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან, რომელმაც 2016 წლის იანვარში გამოაცხადა, რომ პლუტონის ორბიტის მიღმა სხვა პლანეტა აღმოაჩინეს, აიძულა მეცნიერები ელაპარაკონ მასზე, თითქოს უკვე იცოდნენ, რომ მზის სისტემის გარეუბანში სხვა დიდი ციური სხეული ბრუნავს. . . ის ნეპტუნზე ოდნავ პატარა იქნება და მზის გარშემო ელიფსურ ორბიტაზე 15 20-4,5 მაინც შემოაბრუნებს. წლები. ბატიგინი და ბრაუნი ამტკიცებენ, რომ ეს პლანეტა მზის სისტემის გარეუბანში გადმოისროლეს, ალბათ მისი განვითარების ადრეულ პერიოდში, დაახლოებით XNUMX მილიარდი წლის წინ.

ბრაუნის გუნდმა წამოჭრა საკითხი სირთულის ახსნის არსებობის ე.წ კუიპერ კლიფი, ანუ ერთგვარი უფსკრული ტრანსნეპტუნის ასტეროიდთა სარტყელში. ეს ადვილად აიხსნება უცნობი მასიური ობიექტის მიზიდულობით. მეცნიერებმა ასევე მიუთითეს ჩვეულ სტატისტიკაზე, რომ ათასობით კლდის ფრაგმენტისთვის ოორტის ღრუბელში და კოიპერის სარტყელში უნდა იყოს ასობით ასტეროიდი რამდენიმე კილომეტრის სიგრძის და შესაძლოა ერთი ან მეტი დიდი პლანეტა.

4. ერთ-ერთი ვიზუალური ფანტაზია პლანეტა X-ის შესახებ.

2015 წლის დასაწყისში ნასამ გამოაქვეყნა დაკვირვებები Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE-დან. მათ აჩვენეს, რომ კოსმოსში 10 ათასჯერ მეტი მანძილით, ვიდრე მზიდან დედამიწამდე, მათ ვერ იპოვეს პლანეტა X. თუმცა WISE-ს შეუძლია აღმოაჩინოს ისეთი დიდი ობიექტები, როგორიც სატურნი და, შესაბამისად, ციური სხეული. ნეპტუნის ზომას შეეძლო მისი ყურადღების მიქცევა. ამიტომ, მეცნიერები ასევე აგრძელებენ ძიებას XNUMX მეტრიანი კეკის ტელესკოპით ჰავაიში. ჯერჯერობით უშედეგოდ.

შეუძლებელია არ ავღნიშნოთ იდუმალი „უბედური“ ვარსკვლავის, ყავისფერ ჯუჯაზე დაკვირვების კონცეფცია. – რაც მზის სისტემას ორობით სისტემად აქცევს. ცაზე ხილული ვარსკვლავების დაახლოებით ნახევარი არის სისტემები, რომლებიც შედგება ორი ან მეტი კომპონენტისგან. ჩვენს ორობით სისტემას შეუძლია შექმნას ყვითელი ჯუჯა (მზე) უფრო პატარა და ბევრად უფრო მაგარი ყავისფერი ჯუჯა. თუმცა, ეს ჰიპოთეზა ამჟამად ნაკლებად სავარაუდოა. მაშინაც კი, თუ ყავისფერი ჯუჯის ზედაპირის ტემპერატურა მხოლოდ რამდენიმე ასეული გრადუსი იყო, ჩვენს აღჭურვილობას მაინც შეეძლო მისი აღმოჩენა. ტყუპების ობსერვატორიამ, სპიცერის ტელესკოპმა და WISE-მა უკვე დაადგინეს ათზე მეტი ასეთი ობიექტის არსებობა ას სინათლის წლამდე მანძილზე. ასე რომ, თუ მზის თანამგზავრი მართლაც არის სადმე, ეს დიდი ხნის წინ უნდა შეგვენახა.

ან იქნებ პლანეტა იყო, მაგრამ ის აღარ არსებობს? ამერიკელი ასტრონომი სამხრეთ-დასავლეთის კვლევით ინსტიტუტში, ბოულდერში, კოლორადო (SwRI), დევიდ ნესვორნიჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებულ სტატიაში ადასტურებს, რომ კოიპერის სარტყელში სათესლე ჯირკვლის ე.წ. მეხუთე გაზის გიგანტის კვალირომელიც იქ იყო მზის სისტემის ჩამოყალიბების დასაწყისში. ამ მხარეში ყინულის მრავალი ნატეხის არსებობა მიუთითებს ნეპტუნის ზომის პლანეტის არსებობაზე.

მეცნიერები კოიპერის სარტყლის ბირთვს მოიხსენიებენ, როგორც ათასობით ტრანსნეპტუნიური ობიექტის ერთობლიობას მსგავსი ორბიტების მქონე. ნესვორნიმ გამოიყენა კომპიუტერული სიმულაციები ამ "ბირთის" მოძრაობის მოდელირებისთვის ბოლო 4 მილიარდი წლის განმავლობაში. თავის ნაშრომში მან გამოიყენა ეგრეთ წოდებული Nice Model, რომელიც აღწერს პლანეტარული მიგრაციის პრინციპებს მზის სისტემის ფორმირებისას.

მიგრაციის დროს ნეპტუნმა, რომელიც მზიდან 4,2 მილიარდი კილომეტრის მანძილზე მდებარეობს, მოულოდნელად გადაინაცვლა 7,5 მილიონი კმ. ასტრონომებმა არ იციან რატომ მოხდა ეს. ვარაუდობენ სხვა გაზის გიგანტების, უპირველეს ყოვლისა, ურანის ან სატურნის გრავიტაციულ გავლენას, მაგრამ არაფერია ცნობილი ამ პლანეტებს შორის რაიმე გრავიტაციული ურთიერთქმედების შესახებ. ნესვორნის აზრით, ნეპტუნი გრავიტაციულ ურთიერთობაში უნდა დარჩეს დამატებით ყინულოვან პლანეტასთან, რომელიც იძულებით გასულიყო თავისი ორბიტიდან კოიპერის სარტყლისკენ მიგრაციის დროს. ამ პროცესის დროს პლანეტა დაიშალა და წარმოქმნა ათასობით უზარმაზარი ყინულოვანი ობიექტი, რომელიც ახლა ცნობილია როგორც მისი ბირთვი ან ტრანს-ნეპტუნიები.

Voyager-ისა და Pioneer-ის სერიის ზონდები, გაშვებიდან რამდენიმე წლის შემდეგ, გახდა პირველი ხმელეთის მანქანები, რომლებმაც გადაკვეთეს ნეპტუნის ორბიტა. მისიებმა გამოავლინეს შორეული კოიპერის სარტყლის სიმდიდრე, გააცოცხლა მზის სისტემის წარმოშობისა და სტრუქტურის შესახებ დისკუსიების სიმრავლე, რომლებიც, როგორც ჩანს, ბევრად აღემატება ვინმეს წარმოდგენას. არცერთი ზონდი არ მოხვდა ახალ პლანეტაზე, მაგრამ გაქცეულმა Pioneer 10-მა და 11-მა აიღეს მოულოდნელი ფრენის გზა, რომელიც 80-იან წლებში იყო ნანახი. და კვლავ გაჩნდა კითხვები დაკვირვებული აბერაციების გრავიტაციული წყაროს შესახებ, რომელიც სავარაუდოდ იმალება პერიფერიაზე. მზის სისტემის...