A misteriosa periferia do sistema solar

Os arredores do nosso sistema solar podem ser comparados aos oceanos da Terra. Assim como eles (em uma escala cósmica) estão quase ao nosso alcance, mas é difícil para nós examiná-los completamente. Conhecemos muitas outras regiões mais distantes do espaço melhor do que as regiões do cinturão de Kuiper além da órbita de Netuno e a nuvem de Oort além (1).

Probe New Horizons já está a meio caminho entre Plutão e seu próximo alvo de exploração, objeto ano 2014₆₉ w Cinturão de Kuiper. Esta é a região além da órbita de Netuno, começando em 30 UA. e. (ou a. e., que é a distância média da Terra ao Sol) e termina em cerca de 100 a. e. do Sol.

1. O cinturão de Kuiper e a nuvem de Oort

O veículo aéreo não tripulado New Horizons, que tirou fotos históricas de Plutão em 2015, já está a mais de 782 milhões de km de distância. Quando chega a UM₆₉ (2) será instalado conforme especificado Alan Stern, cientista-chefe da missão, o registro de exploração de paz mais distante na história da civilização humana.

Planetóide MU₆₉ é um objeto típico do cinturão de Kuiper, o que significa que sua órbita é quase circular e não permanece em ressonância orbital com seu orbital Netuno. O objeto foi descoberto pelo Telescópio Espacial Hubble em junho de 2014 e foi escolhido como um dos próximos alvos da missão New Horizons. Especialistas acreditam que MU₆₉ menos de 45 km de diâmetro. No entanto, a tarefa mais importante da espaçonave é estudar o cinturão de Kuiper com mais detalhes. Pesquisadores da NASA querem inspecionar mais de vinte objetos na área.

2. A trajetória de voo da sonda New Horizons

15 anos de mudanças rápidas

Já no 1951 Gerard Kuiper, cujo nome é o limite próximo do sistema solar (doravante referido como Nuvem de Oort), ele previu que os asteróides também orbitam fora da órbita do planeta mais externo em nosso sistema, ou seja, Netuno e Plutão atrás dele. O primeiro, denominado 1992 KV1No entanto, só foi descoberto em 1992. O tamanho típico de planetas anões e asteróides do Cinturão de Kuiper não excede algumas centenas de quilômetros. Estima-se que o número de objetos do cinturão de Kuiper com um diâmetro de mais de 100 km atinja várias centenas de milhares.

A Nuvem de Oort, que se estende além do Cinturão de Kuiper, formou-se bilhões de anos atrás, quando uma nuvem de gás e poeira em colapso formou o Sol e os planetas que a orbitam. Os restos de matéria não utilizada foram então lançados muito além das órbitas dos planetas mais distantes. Uma nuvem pode ser composta de bilhões de corpos minúsculos espalhados ao redor do sol. Seu raio atinge centenas de milhares de unidades astronômicas e sua massa total pode ser cerca de 10 a 40 vezes a massa da Terra. A existência de tal nuvem de matéria foi prevista em 1950 pelo astrônomo holandês Yang H. Oort. Há uma suspeita de que os efeitos gravitacionais de estrelas próximas de tempos em tempos empurram objetos individuais da nuvem de Oort para nossa região, criando cometas de vida longa a partir deles.

Quinze anos atrás, em setembro de 2002, foi descoberto o maior corpo do sistema solar desde a descoberta de Plutão em 1930, inaugurando uma nova era de descoberta e rápida mudança na imagem da periferia do sistema solar. Descobriu-se que um objeto desconhecido gira em torno do Sol a cada 288 anos a uma distância de 6 bilhões de km, que é mais de quarenta vezes a distância entre a Terra e o Sol (Plutão e Netuno estão a apenas 4,5 bilhões de km). Seus descobridores, astrônomos do Instituto de Tecnologia da Califórnia, deram-lhe o nome de Quaoara. De acordo com cálculos iniciais, deveria ter um diâmetro de 1250 km, que é mais da metade do diâmetro de Plutão (2300 km). As novas notas mudaram este tamanho para 844,4 km.

Em novembro de 2003, o objeto foi descoberto 2003 BM 12, nomeado mais tarde Point, em nome da deusa esquimó responsável pela criação dos animais marinhos. A essência formalmente não pertence ao cinturão de Kuiper, mas classe ETNO - ou seja, algo entre o cinturão de Kuiper e a Nuvem de Oort. Desde então, o nosso conhecimento desta área começou a aumentar juntamente com as descobertas de outros objetos, entre os quais podemos citar, por exemplo, Makemake, Haume ou Éris. Ao mesmo tempo, novas questões começaram a surgir. Até mesmo o posto de Plutão. No final, como você sabe, ele foi excluído do grupo de planetas de elite.

Os astrônomos continuam a descobrir novos objetos de fronteira (3). Um dos mais novos é planeta anão Dee Dee. Está localizado a 137 bilhões de km da Terra. Ele gira em torno do Sol em 1100 anos. A temperatura em sua superfície chega a -243°C. Foi descoberto graças ao telescópio ALMA. Seu nome é a abreviação de "Anão Distante".

3. Objetos transnetunianos

Ameaça fantasma

No início de 2016, informamos ao MT que recebemos evidências circunstanciais da existência de um nono planeta ainda desconhecido no sistema solar (4). Mais tarde, cientistas da Universidade Sueca de Lund disseram que não se formou no sistema solar, mas era um exoplaneta capturado pelo Sol. Modelagem por computador Alexandra Mustilla e seus colegas sugerem que o jovem sol o "roubou" de outra estrela. Isso poderia ter acontecido quando as duas estrelas se aproximaram. Então o nono planeta foi expulso de sua órbita por outros planetas e adquiriu uma nova órbita, muito longe de sua estrela-mãe. Mais tarde, as duas estrelas estavam novamente distantes, mas o objeto permaneceu em órbita ao redor do Sol.

Cientistas do Observatório de Lund acreditam que sua hipótese é a mais provável de todas, porque não há explicação melhor para o que está acontecendo, incluindo anomalias nas órbitas de objetos que giram em torno do cinturão de Kuiper. Em algum lugar lá fora, um misterioso planeta hipotético estava escondido de nossos olhos.

discurso alto Konstantina Batygina i Mike Brown do Instituto de Tecnologia da Califórnia, que anunciou em janeiro de 2016 que havia encontrado outro planeta muito além da órbita de Plutão, fez os cientistas falarem sobre isso como se já soubessem que outro grande corpo celeste estava orbitando em algum lugar nos arredores do sistema solar . . Será um pouco menor que Netuno e orbitará o Sol em uma órbita elíptica por pelo menos 15 20-4,5. anos. Batygin e Brown afirmam que este planeta foi ejetado para os arredores do sistema solar, provavelmente durante o período inicial de seu desenvolvimento, cerca de XNUMX bilhões de anos atrás.

A equipe de Brown levantou a questão da dificuldade em explicar a existência do chamado Penhasco de Kuiper, ou seja, uma espécie de lacuna no cinturão de asteróides transnetuniano. Isso é facilmente explicado pela gravidade de um objeto massivo desconhecido. Os cientistas também apontaram para a estatística usual de que para milhares de fragmentos de rocha na Nuvem de Oort e no Cinturão de Kuiper, deve haver centenas de asteróides com vários quilômetros de comprimento e possivelmente um ou mais planetas importantes.

4. Uma das fantasias visuais sobre o Planeta X.

No início de 2015, a NASA divulgou observações do Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. Eles mostraram que no espaço a uma distância de até 10 mil vezes mais do que do Sol à Terra, não foi possível encontrar o Planeta X. O WISE, no entanto, é capaz de detectar objetos não menores que Saturno e, portanto, um planeta celeste corpo do tamanho de Netuno poderia escapar de sua atenção. Portanto, os cientistas também continuam sua busca com o telescópio Keck XNUMX-meter no Havaí. Até agora sem sucesso.

É impossível não mencionar o conceito de observar a misteriosa estrela "infeliz", a anã marrom – o que tornaria o sistema solar um sistema binário. Cerca de metade das estrelas visíveis no céu são sistemas que consistem em dois ou mais componentes. Nosso sistema binário poderia formar uma anã amarela (o Sol) junto com uma anã marrom menor e muito mais fria. No entanto, esta hipótese parece improvável no momento. Mesmo que a temperatura da superfície de uma anã marrom fosse de apenas algumas centenas de graus, nosso equipamento ainda poderia detectá-la. O Observatório Gemini, o Telescópio Spitzer e o WISE já estabeleceram a existência de mais de dez desses objetos a distâncias de até cem anos-luz. Então, se o satélite do sol está realmente lá em algum lugar, deveríamos ter notado isso há muito tempo.

Ou talvez o planeta fosse, mas não existe mais? Astrônomo americano do Southwestern Research Institute em Boulder, Colorado (SwRI), David Nesvorny, em artigo publicado na revista Science, comprova que a presença dos chamados testículos no cinturão de Kuiper pegada do quinto gigante gasosoque estava lá no início da formação do sistema solar. A presença de muitos pedaços de gelo nesta área indicaria a existência de um planeta do tamanho de Netuno.

Os cientistas referem-se ao núcleo do cinturão de Kuiper como um conjunto de milhares de objetos transnetunianos com órbitas semelhantes. Nesvorny usou simulações de computador para modelar o movimento desse "núcleo" nos últimos 4 bilhões de anos. Em seu trabalho, ele usou o chamado Modelo de Nice, que descreve os princípios da migração planetária durante a formação do sistema solar.

Durante a migração, Netuno, localizado a uma distância de 4,2 bilhões de km do Sol, deslocou-se repentinamente 7,5 milhões de km. Os astrônomos não sabem por que isso aconteceu. A influência gravitacional de outros gigantes gasosos, principalmente Urano ou Saturno, foi sugerida, mas nada se sabe de quaisquer interações gravitacionais entre esses planetas. De acordo com Nesvorny, Netuno deve ter permanecido em uma relação gravitacional com algum planeta gelado adicional, que foi forçado a sair de sua órbita em direção ao Cinturão de Kuiper durante sua migração. Durante esse processo, o planeta se separou e deu origem a milhares de enormes objetos gelados agora conhecidos como seu núcleo ou transnetunianos.

As sondas das séries Voyager e Pioneer, alguns anos após o lançamento, tornaram-se os primeiros veículos terrestres a cruzar a órbita de Netuno. As missões revelaram a riqueza do distante Cinturão de Kuiper, revivendo uma infinidade de discussões sobre a origem e a estrutura do sistema solar que se revelaram muito além da imaginação de qualquer um. Nenhuma das sondas atingiu o novo planeta, mas as Pioneer 10 e 11 em fuga seguiram uma trajetória de voo inesperada que foi vista nos anos 80. E novamente surgiram questões sobre a fonte gravitacional das aberrações observadas, que provavelmente está escondida na periferia do sistema solar...