Pinggiran misteri sistem suria
Teknologi

Pinggiran misteri sistem suria

Pinggir sistem suria kita boleh dibandingkan dengan lautan bumi. Sama seperti mereka (pada skala kosmik) hampir di hujung jari kita, tetapi sukar untuk kita menelitinya dengan teliti. Kami mengetahui banyak lagi kawasan ruang angkasa yang lebih jauh lebih baik daripada kawasan tali pinggang Kuiper di luar orbit Neptune dan awan Oort di seberang (1).

Siasatan New Horizons ia sudah berada di tengah-tengah antara Pluto dan sasaran penerokaan seterusnya, objek Tahun 201469 w tali pinggang Kuiper. Ini adalah rantau di luar orbit Neptun, bermula pada 30 AU. e. (atau a. e., iaitu purata jarak Bumi dari Matahari) dan berakhir pada kira-kira 100 a. e. daripada Matahari.

1. Tali pinggang Kuiper dan awan Oort

Kenderaan udara tanpa pemandu New Horizons, yang mengambil gambar bersejarah Pluto pada 2015, sudah lebih 782 juta km darinya. Bila dah sampai MU69 (2) akan dipasang seperti yang ditentukan Alan Stern, ketua saintis misi, rekod penerokaan keamanan terjauh dalam sejarah tamadun manusia.

Planetoid MU69 ialah objek tali pinggang Kuiper yang tipikal, bermakna orbitnya hampir bulat dan tidak kekal dalam resonans orbit dengan Neptun orbitnya. Objek itu ditemui oleh Teleskop Angkasa Hubble pada Jun 2014 dan dipilih sebagai salah satu sasaran seterusnya untuk misi New Horizons. Pakar percaya bahawa MU69 kurang daripada 45 km diameter. Walau bagaimanapun, tugas yang lebih penting bagi kapal angkasa ialah mengkaji tali pinggang Kuiper dengan lebih terperinci. Penyelidik NASA ingin memeriksa lebih daripada dua puluh objek di kawasan itu.

2. Laluan penerbangan siasatan New Horizons

15 tahun perubahan pantas

Seawal 1951 Gerard Kuiper, yang namanya adalah sempadan berhampiran sistem suria (selepas ini dirujuk sebagai Awan Oort), beliau meramalkan bahawa asteroid juga mengorbit di luar orbit planet paling luar dalam sistem kita, iaitu Neptun, dan Pluto di belakangnya. Yang pertama, bernama 1992 KV1Walau bagaimanapun, ia hanya ditemui pada tahun 1992. Saiz tipikal planet kerdil dan asteroid tali pinggang Kuiper tidak melebihi beberapa ratus kilometer. Dianggarkan bilangan objek tali pinggang Kuiper dengan diameter lebih daripada 100 km mencapai beberapa ratus ribu.

Awan Oort, yang melangkaui Kuiper Belt, terbentuk berbilion tahun yang lalu apabila awan gas dan debu yang runtuh membentuk Matahari dan planet-planet yang mengorbitnya. Sisa-sisa bahan yang tidak digunakan kemudiannya dibuang jauh di luar orbit planet yang paling jauh. Awan boleh terdiri daripada berbilion-bilion badan kecil yang bertaburan mengelilingi matahari. Jejarinya mencecah ratusan ribu unit astronomi, dan jumlah jisimnya boleh menjadi kira-kira 10-40 kali ganda jisim Bumi. Kewujudan awan jirim sedemikian telah diramalkan pada tahun 1950 oleh ahli astronomi Belanda Jan H. Oort. Terdapat syak wasangka bahawa kesan graviti bintang berdekatan dari semasa ke semasa menolak objek individu awan Oort ke rantau kita, mewujudkan komet yang berumur panjang daripada mereka.

Lima belas tahun yang lalu, pada September 2002, badan terbesar dalam sistem suria sejak penemuan Pluto pada tahun 1930 telah ditemui, membawa kepada era baru penemuan dan perubahan pesat dalam imej pinggir sistem suria. Ternyata objek yang tidak diketahui berputar mengelilingi Matahari setiap 288 tahun pada jarak 6 bilion km, iaitu lebih daripada empat puluh kali jarak antara Bumi dan Matahari (Pluto dan Neptun hanya 4,5 bilion km jauhnya). Penemunya, ahli astronomi di Institut Teknologi California, menamakannya Kuaoara. Mengikut pengiraan awal, ia sepatutnya mempunyai diameter 1250 km, iaitu lebih daripada separuh diameter Pluto (2300 km). Wang kertas baru telah menukar saiz ini kepada 844,4 km.

Pada November 2003, objek itu ditemui 2003 WB 12, dinamakan kemudian Titik, bagi pihak dewi Eskimo yang bertanggungjawab untuk penciptaan haiwan marin. Intipati secara rasmi bukan milik tali pinggang Kuiper, tetapi kelas ETNO - iaitu sesuatu di antara tali pinggang Kuiper dan Awan Oort. Sejak itu, pengetahuan kita tentang kawasan ini mula meningkat seiring dengan penemuan objek lain, antaranya kita boleh menamakan, sebagai contoh, Makemake, Haume atau Eris. Pada masa yang sama, persoalan baru mula timbul. Malah pangkat Pluto. Akhirnya, seperti yang anda tahu, dia dikecualikan daripada kumpulan elit planet.

Ahli astronomi terus menemui objek sempadan baharu (3). Salah satu yang terbaru ialah planet kerdil Dee Dee. Ia terletak 137 bilion km dari Bumi. Ia beredar mengelilingi Matahari dalam 1100 tahun. Suhu di permukaannya mencecah -243°C. Ia ditemui terima kasih kepada teleskop ALMA. Namanya adalah singkatan untuk "Kerdil Jauh".

3. Objek Trans-Neptunian

Ancaman hantu

Pada awal 2016, kami melaporkan kepada MT bahawa kami telah menerima bukti mengikut keadaan untuk kewujudan planet kesembilan lagi tidak diketahui dalam sistem suria (4). Kemudian, saintis di Universiti Sweden Lund berkata bahawa ia tidak terbentuk dalam sistem suria, tetapi merupakan exoplanet yang ditangkap oleh Matahari. Permodelan komputer Alexandra Musilla dan rakan-rakannya mencadangkan bahawa matahari muda "mencuri" dari bintang lain. Ini mungkin berlaku apabila dua bintang itu mendekati satu sama lain. Kemudian planet kesembilan telah dibuang dari orbitnya oleh planet lain dan memperoleh orbit baru, sangat jauh dari bintang induknya. Kemudian, kedua-dua bintang itu sekali lagi berjauhan, tetapi objek itu kekal dalam orbit mengelilingi Matahari.

Para saintis dari Balai Cerap Lund percaya bahawa hipotesis mereka adalah yang paling mungkin, kerana tidak ada penjelasan yang lebih baik untuk apa yang berlaku, termasuk anomali dalam orbit objek yang berputar di sekitar tali pinggang Kuiper. Di suatu tempat di luar sana, planet hipotesis misteri sedang bersembunyi dari mata kami.

ucapan yang lantang Konstantin Batygin i Mike Brown daripada Institut Teknologi California, yang mengumumkan pada Januari 2016 bahawa mereka telah menemui planet lain yang jauh di luar orbit Pluto, membuatkan saintis bercakap mengenainya seolah-olah mereka sudah tahu bahawa satu lagi badan angkasa besar sedang mengorbit di suatu tempat di pinggir sistem suria . . Ia akan lebih kecil sedikit daripada Neptun dan akan mengorbit Matahari dalam orbit elips sekurang-kurangnya 15 20-4,5. tahun. Batygin dan Brown mendakwa bahawa planet ini telah dikeluarkan ke pinggir sistem suria, mungkin semasa tempoh awal perkembangannya, kira-kira XNUMX bilion tahun yang lalu.

Pasukan Brown membangkitkan isu kesukaran untuk menjelaskan kewujudan apa yang dipanggil Kuiper Cliff, iaitu, sejenis jurang dalam tali pinggang asteroid trans-Neptunus. Ini mudah dijelaskan oleh graviti objek besar yang tidak diketahui. Para saintis juga menunjukkan statistik biasa bahawa untuk beribu-ribu serpihan batu di Awan Oort dan Kuiper Belt, harus ada ratusan asteroid sepanjang beberapa kilometer dan mungkin satu atau lebih planet utama.

4. Salah satu fantasi visual tentang Planet X.

Pada awal 2015, NASA mengeluarkan pemerhatian daripada Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. Mereka menunjukkan bahawa di ruang angkasa pada jarak sehingga 10 ribu kali lebih banyak daripada dari Matahari ke Bumi, ia tidak mungkin untuk mencari Planet X. WISE, bagaimanapun, dapat mengesan objek sebesar Zuhal, dan oleh itu cakerawala. badan sebesar Neptun boleh terlepas daripada perhatiannya. Oleh itu, saintis juga meneruskan pencarian mereka dengan Teleskop Keck XNUMX meter di Hawaii. Setakat ini tidak berjaya.

Tidak mustahil untuk tidak menyebut konsep memerhati bintang "malang" misteri, kerdil coklat – yang akan menjadikan sistem suria sebagai sistem binari. Kira-kira separuh daripada bintang yang kelihatan di langit adalah sistem yang terdiri daripada dua atau lebih komponen. Sistem binari kami boleh membentuk kerdil kuning (Matahari) bersama kerdil perang yang lebih kecil dan lebih sejuk. Walau bagaimanapun, hipotesis ini nampaknya tidak mungkin pada masa ini. Walaupun suhu permukaan kerdil perang hanya beberapa ratus darjah, peralatan kami masih dapat mengesannya. Balai Cerap Gemini, Teleskop Spitzer dan WISE telah pun membuktikan kewujudan lebih daripada sepuluh objek sedemikian pada jarak sehingga seratus tahun cahaya. Jadi jika satelit matahari benar-benar berada di luar sana, kita sepatutnya menyedarinya sejak dahulu lagi.

Atau mungkin planet itu dahulu, tetapi ia tidak lagi wujud? Ahli astronomi Amerika di Institut Penyelidikan Barat Daya di Boulder, Colorado (SwRI), David Nesvorny, dalam artikel yang diterbitkan dalam jurnal Science, membuktikan bahawa kehadiran apa yang dipanggil testis dalam tali pinggang Kuiper jejak gergasi gas kelimayang ada pada awal pembentukan sistem suria. Kehadiran banyak kepingan ais di kawasan ini akan menunjukkan kewujudan planet sebesar Neptun.

Para saintis merujuk kepada teras tali pinggang Kuiper sebagai satu set beribu-ribu objek trans-Neptunus dengan orbit yang serupa. Nesvorny menggunakan simulasi komputer untuk memodelkan pergerakan "teras" ini sepanjang 4 bilion tahun yang lalu. Dalam karyanya, beliau menggunakan apa yang dipanggil Model Nice, yang menerangkan prinsip penghijrahan planet semasa pembentukan sistem suria.

Semasa penghijrahan, Neptunus, yang terletak pada jarak 4,2 bilion km dari Matahari, tiba-tiba beralih 7,5 juta km. Ahli astronomi tidak tahu mengapa ini berlaku. Pengaruh graviti gergasi gas lain, terutamanya Uranus atau Zuhal, telah dicadangkan, tetapi tiada sebarang interaksi graviti antara planet ini diketahui. Menurut Nesvorny, Neptun mesti kekal dalam hubungan graviti dengan beberapa planet berais tambahan, yang terpaksa keluar dari orbitnya ke arah Kuiper Belt semasa penghijrahannya. Semasa proses ini, planet itu pecah dan menimbulkan beribu-ribu objek berais besar yang kini dikenali sebagai terasnya atau trans-Neptunia.

Probe siri Voyager dan Pioneer, beberapa tahun selepas pelancaran, menjadi kenderaan darat pertama yang melintasi orbit Neptun. Misi telah mendedahkan kekayaan Kuiper Belt yang jauh, menghidupkan semula banyak perbincangan tentang asal usul dan struktur sistem suria yang ternyata jauh di luar jangkaan sesiapa pun. Tiada satu pun probe melanda planet baharu itu, tetapi Pioneer 10 dan 11 yang melarikan diri mengambil laluan penerbangan yang tidak dijangka yang dilihat pada tahun 80-an. Dan sekali lagi timbul persoalan tentang sumber graviti penyimpangan yang diperhatikan, yang mungkin tersembunyi di pinggir. sistem suria...

Tambah komen