Periferia misterioasă a sistemului solar

Periferia sistemului nostru solar poate fi comparată cu oceanele pământului. La fel cum ele (la scară cosmică) sunt aproape la îndemâna noastră, dar ne este dificil să le examinăm în detaliu. Cunoaștem multe alte regiuni mai îndepărtate ale spațiului mai bine decât regiunile centurii Kuiper dincolo de orbita lui Neptun și norul Oort dincolo (1).

Sondă New Horizons este deja la jumătatea distanței dintre Pluto și următoarea sa țintă de explorare, obiectul 2014 an₆₉ w Centura Kuiper. Aceasta este regiunea de dincolo de orbita lui Neptun, începând cu 30 UA. e. (sau a. e., care este distanța medie a Pământului față de Soare) și se termină la aproximativ 100 a. e. de la Soare.

1. Centura Kuiper și norul Oort

Vehiculul aerian fără pilot New Horizons, care a făcut fotografii istorice ale lui Pluto în 2015, se află deja la peste 782 de milioane de km distanță de acesta. Când ajunge la MU₆₉ (2) se va instala așa cum este specificat Alan Stern, om de știință șef al misiunii, cel mai îndepărtat record de explorare a păcii din istoria civilizației umane.

Planetoid MU₆₉ este un obiect tipic din centura Kuiper, ceea ce înseamnă că orbita sa este aproape circulară și nu rămâne în rezonanță orbitală cu Neptunul său orbital. Obiectul a fost descoperit de telescopul spațial Hubble în iunie 2014 și a fost ales ca una dintre următoarele ținte pentru misiunea New Horizons. Experții cred că MU₆₉ mai puțin de 45 km în diametru. Cu toate acestea, sarcina mai importantă a navei spațiale este să studieze centura Kuiper mai detaliat. Cercetătorii NASA doresc să inspecteze peste douăzeci de obiecte din zonă.

2. Calea de zbor a sondei New Horizons

15 ani de schimbări rapide

Încă din 1951 Gerard Kuiper, al cărui nume este limita apropiată a sistemului solar (denumită în continuare ca nor Oort), el a prezis că asteroizii orbitează și în afara orbitei celei mai îndepărtate planete din sistemul nostru, adică Neptun și Pluto în spatele acesteia. Primul, numit 1992 KV1Cu toate acestea, a fost descoperit abia în 1992. Dimensiunea tipică a planetelor pitice și a asteroizilor din centura Kuiper nu depășește câteva sute de kilometri. Se estimează că numărul de obiecte din centura Kuiper cu un diametru mai mare de 100 km ajunge la câteva sute de mii.

Norul Oort, care se extinde dincolo de Centura Kuiper, s-a format cu miliarde de ani în urmă, când un nor de gaz și praf care se prăbușește a format Soarele și planetele care îl orbitează. Rămășițele de materie nefolosită au fost apoi aruncate cu mult dincolo de orbitele celor mai îndepărtate planete. Un nor poate fi format din miliarde de corpuri minuscule împrăștiate în jurul soarelui. Raza sa atinge chiar și sute de mii de unități astronomice, iar masa sa totală poate fi de aproximativ 10-40 de ori masa Pământului. Existența unui astfel de nor de materie a fost prezisă în 1950 de astronomul olandez Jan H. Oort. Există o suspiciune că efectele gravitaționale ale stelelor din apropiere împing din când în când obiectele individuale ale norului Oort în regiunea noastră, creând din ele comete cu viață lungă.

În urmă cu cincisprezece ani, în septembrie 2002, a fost descoperit cel mai mare corp din sistemul solar de la descoperirea lui Pluto în 1930, inaugurând o nouă eră de descoperire și schimbare rapidă a imaginii periferiei sistemului solar. S-a dovedit că un obiect necunoscut se învârte în jurul Soarelui la fiecare 288 de ani la o distanță de 6 miliarde de km, adică de peste patruzeci de ori distanța dintre Pământ și Soare (Pluto și Neptun sunt la doar 4,5 miliarde de km distanță). Descoperitorii săi, astronomii de la Institutul de Tehnologie din California, l-au numit Kuaoara. Conform calculelor timpurii, ar fi trebuit să aibă un diametru de 1250 km, adică mai mult de jumătate din diametrul lui Pluto (2300 km). Noile bancnote au schimbat această dimensiune în 844,4 km.

În noiembrie 2003, obiectul a fost descoperit 2003 WB 12, numit mai târziu Punct, în numele zeiței eschimose responsabile de crearea animalelor marine. Esența nu aparține în mod formal centurii Kuiper, ci clasa ETNO - adică ceva între centura Kuiper și Norul Oort. De atunci, cunoștințele noastre despre acest domeniu au început să crească odată cu descoperirile altor obiecte, printre care putem numi, de exemplu, Makemake, Haume sau Eris. În același timp, au început să apară noi întrebări. Chiar și rangul lui Pluto. În cele din urmă, după cum știți, a fost exclus din grupul de elită al planetelor.

Astronomii continuă să descopere noi obiecte de limită (3). Una dintre cele mai noi este planeta pitică Dee Dee. Este situat la 137 de miliarde de km de Pământ. Se învârte în jurul Soarelui în 1100 de ani. Temperatura de pe suprafața sa atinge -243°C. A fost descoperit datorită telescopului ALMA. Numele său este prescurtarea pentru „Pitic îndepărtat”.

3. Obiecte transneptuniene

Amenințare fantomă

La începutul lui 2016, am raportat către MT că am primit dovezi circumstanțiale pentru existența unei a noua planete încă necunoscute în sistemul solar (4). Mai târziu, oamenii de știință de la Universitatea suedeză din Lund au spus că nu s-a format în sistemul solar, ci a fost o exoplanetă capturată de Soare. Modelare pe calculator Alexandra Mustilla iar colegii săi sugerează că tânărul soare l-a „furat” de la o altă stea. Acest lucru s-ar fi putut întâmpla atunci când cele două vedete s-au apropiat una de alta. Apoi, a noua planetă a fost aruncată de pe orbita sa de alte planete și a căpătat o nouă orbită, foarte departe de steaua ei părinte. Mai târziu, cele două stele au fost din nou departe, dar obiectul a rămas pe orbită în jurul Soarelui.

Oamenii de știință de la Observatorul Lund consideră că ipoteza lor este cea mai probabilă dintre toate, deoarece nu există o explicație mai bună pentru ceea ce se întâmplă, inclusiv anomalii în orbitele obiectelor care se învârt în jurul centurii Kuiper. Undeva acolo, o planetă ipotetică misterioasă se ascundea de ochii noștri.

vorbire tare Constantin Batygin i Mike Brown de la Institutul de Tehnologie din California, care a anunțat în ianuarie 2016 că au găsit o altă planetă cu mult dincolo de orbita lui Pluto, i-a făcut pe oamenii de știință să vorbească despre asta de parcă ar fi știut deja că un alt corp ceresc mare orbitează undeva la periferia sistemului solar. . . Va fi puțin mai mic decât Neptun și va orbita Soarele pe o orbită eliptică pentru cel puțin 15 20-4,5. ani. Batygin și Brown susțin că această planetă a fost aruncată la periferia sistemului solar, probabil în perioada timpurie a dezvoltării sale, acum aproximativ XNUMX miliarde de ani.

Echipa lui Brown a ridicat problema dificultății de a explica existența așa-zisului Faleza Kuiper, adică un fel de gol în centura de asteroizi trans-neptunieni. Acest lucru este ușor de explicat prin gravitația unui obiect masiv necunoscut. Oamenii de știință au subliniat, de asemenea, statistica obișnuită conform căreia pentru mii de fragmente de rocă din Norul Oort și Centura Kuiper ar trebui să existe sute de asteroizi lungi de câțiva kilometri și, posibil, una sau mai multe planete majore.

4. Una dintre fanteziile vizuale despre Planeta X.

La începutul lui 2015, NASA a lansat observații de la Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. Ei au arătat că în spațiu, la o distanță de până la 10 mii de ori mai mare decât de la Soare la Pământ, nu a fost posibil să se găsească Planeta X. WISE, totuși, este capabil să detecteze obiecte la fel de mari ca Saturn și, prin urmare, un ceresc. corp de mărimea lui Neptun i-ar putea scăpa atenției. Prin urmare, oamenii de știință își continuă căutarea cu telescopul Keck de XNUMX metri din Hawaii. Până acum, fără niciun rezultat.

Este imposibil să nu menționăm conceptul de observare a misterioasei stele „nefericite”, pitica brună. – ceea ce ar face din sistemul solar un sistem binar. Aproximativ jumătate din stelele vizibile pe cer sunt sisteme formate din două sau mai multe componente. Sistemul nostru binar ar putea forma o pitică galbenă (Soarele) împreună cu o pitică maro mai mică și mult mai rece. Cu toate acestea, această ipoteză pare puțin probabilă în prezent. Chiar dacă temperatura de suprafață a unei pitice brune ar fi de numai câteva sute de grade, echipamentul nostru ar putea să o detecteze. Observatorul Gemeni, Telescopul Spitzer și WISE au stabilit deja existența a peste zece astfel de obiecte la distanțe de până la o sută de ani lumină. Deci, dacă satelitul soarelui este într-adevăr acolo undeva, ar fi trebuit să-l remarcăm cu mult timp în urmă.

Sau poate planeta a fost, dar nu mai există? Astronom american la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din Boulder, Colorado (SwRI), David Nesvorny, într-un articol publicat în revista Science, demonstrează că prezența așa-numitului testicul în centura Kuiper amprenta celui de-al cincilea gigant gazoscare a fost acolo la începutul formării sistemului solar. Prezența multor bucăți de gheață în această zonă ar indica existența unei planete de mărimea lui Neptun.

Oamenii de știință se referă la nucleul centurii Kuiper ca la un set de mii de obiecte trans-neptuniene cu orbite similare. Nesvorny a folosit simulări pe computer pentru a modela mișcarea acestui „nucleu” în ultimii 4 miliarde de ani. În lucrarea sa, el a folosit așa-numitul Model Nice, care descrie principiile migrației planetare în timpul formării sistemului solar.

În timpul migrației, Neptun, situat la o distanță de 4,2 miliarde km de Soare, s-a deplasat brusc cu 7,5 milioane km. Astronomii nu știu de ce s-a întâmplat asta. S-a sugerat influența gravitațională a altor giganți gazosi, în primul rând Uranus sau Saturn, dar nu se știe nimic despre interacțiuni gravitaționale între aceste planete. Potrivit lui Nesvorny, Neptun trebuie să fi rămas într-o relație gravitațională cu o altă planetă înghețată, care a fost forțată să iasă din orbita sa către Centura Kuiper în timpul migrației sale. În timpul acestui proces, planeta s-a destrămat și a dat naștere la mii de obiecte uriașe de gheață cunoscute acum ca miezul său sau trans-neptunieni.

Sondele din seria Voyager și Pioneer, la câțiva ani după lansare, au devenit primele vehicule terestre care au traversat orbita lui Neptun. Misiunile au scos la iveală bogăția îndepărtată a Centurii Kuiper, reînviind o multitudine de discuții despre originea și structura sistemului solar care se dovedesc a fi cu mult peste orice presupunere a oricui. Niciuna dintre sonde nu a lovit noua planetă, dar Pioneer 10 și 11 care scăpau au luat o cale de zbor neașteptată care a fost văzută încă din anii 80. Și din nou au apărut întrebări cu privire la sursa gravitațională a aberațiilor observate, care este probabil ascunsă la periferie. a sistemului solar...