Малки светове отвъд Нептун пазят „спомен“ за раждането на Слънчевата система

 

Най-малките ледени тела в покрайнините на Слънчевата система може да са запазили по-добре миналото си, отколкото астрономите очакваха. Съвместни наблюдения с космическите телескопи „Хъбъл“ и „Джеймс Уеб“ откриват 27 много слаби транснептунови обекта — тела, които обикалят Слънцето отвъд орбитата на Нептун. Някои от тях са сред най-малките и бледи обекти от този вид, наблюдавани пряко досега.

Изненадата е двойна – първо, учените намират по-малко дребни тела, отколкото предвиждат част от моделите за образуването и последвалото раздробяване на планетезималите (малки твърди небесни тела, изградени от космически прах и газ, които се считат за градивните блокове на планетите в ранната Слънчева система). Второ, цветовете на малките обекти следват същите зависимости като при по-големите членове на техните групи. Цветът тук не е просто външен вид: сравнението между видимата и инфрачервената светлина дава информация за състава и състоянието на повърхността.

Транснептуновите обекти са остатъци от ранната история на планетната система. Преди около 4,5 милиарда години прах и малки частици в диска около младото Слънце са се събирали в по-големи тела — планетезимали, от които по-късно са се изградили планетите. В областта отвъд Нептун много от тези „строителни блокове“ никога не са се превърнали в големи светове. Затова днешната им популация служи като своеобразен архив на началните условия в Слънчевата система.

Екипите наблюдават едно и също поле едновременно с два телескопа – „Хъбъл“ измерва видимата светлина, а „Джеймс Уеб“ — инфрачервената. Съчетанието позволява да бъдат определени цветовете, приблизителните размери и орбитите на бледите точки. Най-малкият открит обект е с диаметър около 5 километра — приблизително пет пъти под границата, достижима от най-чувствителните наземни телескопи. NASA сравнява слабостта на сигнала с това от Земята да се различи малък рояк светулки на Луната.

Изследвани са две динамични семейства. Така наречените „студени“ транснептунови обекти се движат по относително кръгови орбити близо до равнината на Слънчевата система и вероятно са останали близо до местата, където са се образували. „Горещите“ обекти са на по-удължени и наклонени орбити. Смята се, че са възникнали по-близо до Слънцето, между днешните орбити на Уран и Нептун, а после са били изтласкани навън при миграцията на гигантските планети.

Преди наблюденията астрономите допускат, че многобройни сблъсъци са раздробявали малките тела и са променяли повърхностите им. Ако това беше основният процес, дребните фрагменти би трябвало да имат цветове, различни от тези на големите им „роднини“. Вместо това малките и големите тела показват сходни цветови отношения. Възможните обяснения са, че сблъсъците са били по-редки от очакваното или че повърхностният състав е успял да запази първичния си отпечатък въпреки тях. Данните все още не позволяват избор между тези идеи.

Второто проучване разглежда разпределението по размери. „Горещата“ и „студената“ популация се оказват изненадващо сходни, въпреки че са се формирали в различни части на първичния диск. Това подсказва, че механизмът, който е създавал планетезимали, може да е произвеждал сходна смес от размери при доста различни условия — по-плътна или по-разредена среда, по-„топла“ или по-„студена“ динамика.

Резултатът е важен и за моделите. Ако в наблюдаваното поле наистина има дефицит на най-малките тела, някои сценарии за честотата на сблъсъците и начина, по който големите обекти се разбиват на фрагменти, ще трябва да бъдат преразгледани. Но 27 нови обекта са малка извадка от огромна и трудно видима популация. Не е сигурно, че същото разпределение важи навсякъде отвъд Нептун.

Самото откриване е техническо постижение. Тези светове са повече от сто милиона пъти по-бледи от обектите, които човешкото око вижда без телескопи. При такава чувствителност е важно да се отчита вероятността дадено тяло да бъде пропуснато според яркостта и движението му. Изследователите затова не броят само намерените точки, а моделират и ефективността на търсенето. Сравнението с теоретичните популации има смисъл едва след тази корекция — още една причина резултатът да се разглежда като статистическа картина, а не като пълен каталог.

Двете статии са публикувани в The Astronomical Journal и са ръководени от докторанти от Университета на Виктория в Канада и Университета на Северна Аризона. Те показват защо съчетаването на телескопи е толкова полезно: видимата и инфрачервената светлина дават различни части от една и съща история. Следващата стъпка е по-голяма извадка, с която да се провери дали малките ледени тела наистина са оцелели като почти непроменени свидетели на планетното изграждане.

Източници: NASA Science, The Astronomical Journal

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.