Solsystemets mystiske periferi

Udkanten af ​​vores solsystem kan sammenlignes med jordens oceaner. Ligesom de (på en kosmisk skala) næsten er lige ved hånden, men det er svært for os at undersøge dem grundigt. Vi kender mange andre fjernere områder af rummet bedre end Kuiperbæltets områder ud over Neptuns kredsløb og Oort-skyen hinsides (1).

sonde New Horizons det er allerede halvvejs mellem Pluto og dets næste udforskningsmål, objekt 2014 år₆₉ w Kuiper bælte. Dette er regionen uden for Neptuns kredsløb, startende ved 30 AU. e. (eller a. e., som er Jordens gennemsnitlige afstand fra Solen) og slutter ved omkring 100 a. e. fra Solen.

1. Kuiperbæltet og Oort-skyen

New Horizons ubemandede luftfartøj, som tog historiske billeder af Pluto i 2015, er allerede mere end 782 millioner km væk fra det. Når den når MU₆₉ (2) vil installere som specificeret Alan Stern, missionens chefvidenskabsmand, den fjerneste fredsudforskningshistorie i den menneskelige civilisations historie.

Planetoid MU₆₉ er et typisk Kuiperbælteobjekt, hvilket betyder, at dets kredsløb er næsten cirkulært og ikke forbliver i kredsløbsresonans med dets kredsløb Neptun. Objektet blev opdaget af Hubble-rumteleskopet i juni 2014 og blev valgt som et af de næste mål for New Horizons-missionen. Eksperter mener, at MU₆₉ mindre end 45 km i diameter. Rumfartøjets vigtigere opgave er dog at studere Kuiperbæltet mere detaljeret. NASA-forskere ønsker at inspicere mere end tyve genstande i området.

2. New Horizons-sondens flyvevej

15 år med hurtige forandringer

Allerede i 1951 Gerard Kuiper, hvis navn er den nærmeste grænse for solsystemet (i det følgende benævnt Oort Cloud), forudsagde han, at asteroider også kredser uden for kredsløbet om den yderste planet i vores system, altså Neptun, og Pluto bagved. Den første, der hedder 1992 KV1Det blev dog først opdaget i 1992. Den typiske størrelse af dværgplaneter og Kuiperbælte-asteroider overstiger ikke et par hundrede kilometer. Det anslås, at antallet af Kuiper-bælteobjekter med en diameter på mere end 100 km når op på flere hundrede tusinde.

Oort-skyen, som strækker sig ud over Kuiperbæltet, blev dannet for milliarder af år siden, da en kollapsende sky af gas og støv dannede Solen og de planeter, der kredsede om den. Resterne af ubrugt stof blev derefter smidt langt ud over de fjerneste planeters baner. En sky kan bestå af milliarder af små kroppe spredt rundt om solen. Dens radius når endda hundredtusindvis af astronomiske enheder, og dens samlede masse kan være omkring 10-40 gange Jordens masse. Eksistensen af ​​en sådan sky af stof blev forudsagt i 1950 af den hollandske astronom Jan H. Oort. Der er en mistanke om, at tyngdekraftens virkninger af nærliggende stjerner fra tid til anden skubber individuelle objekter fra Oort-skyen ind i vores region og skaber langlivede kometer fra dem.

For 2002 år siden, i september 1930, blev det største legeme i solsystemet siden opdagelsen af ​​Pluto i XNUMX opdaget, hvilket indvarslede en ny æra med opdagelser og hurtige ændringer i billedet af solsystemets periferi. Det viste sig, at et ukendt objekt kredser om Solen hvert 288. år i en afstand på 6 milliarder km, hvilket er mere end fyrre gange afstanden mellem Jorden og Solen (Pluto og Neptun er kun 4,5 milliarder km væk). Dens opdagere, astronomer ved California Institute of Technology, navngav den Kuaoara. Ifølge tidlige beregninger skulle den have haft en diameter på 1250 km, hvilket er mere end halvdelen af ​​diameteren af ​​Pluto (2300 km). De nye pengesedler har ændret denne størrelse til 844,4 km.

I november 2003 blev genstanden opdaget 2003 WB 12, navngivet senere Punkt, på vegne af den eskimoiske gudinde, der er ansvarlig for skabelsen af ​​havdyr. Essensen hører formelt ikke til Kuiperbæltet, men ETNO klasse - altså noget mellem Kuiperbæltet og Oortskyen. Siden da begyndte vores viden om dette område at stige sammen med opdagelserne af andre objekter, blandt hvilke vi kan nævne f.eks. Makemake, Haume eller Eris. Samtidig begyndte nye spørgsmål at dukke op. Selv rang som Pluto. I sidste ende blev han som bekendt udelukket fra elitegruppen af ​​planeter.

Astronomer fortsætter med at opdage nye grænseobjekter (3). En af de nyeste er dværgplaneten Dee Dee. Det ligger 137 milliarder km fra Jorden. Den kredser om Solen i 1100 år. Temperaturen på dens overflade når -243°C. Det blev opdaget takket være ALMA-teleskopet. Dens navn er en forkortelse for "Distant Dwarf".

3. Trans-neptunske objekter

Phantom trussel

I begyndelsen af ​​2016 rapporterede vi til MT, at vi havde modtaget indicier for eksistensen af ​​en niende endnu ukendt planet i solsystemet (4). Senere sagde forskere ved det svenske universitet i Lund, at det ikke blev dannet i solsystemet, men var en exoplanet fanget af Solen. Computermodellering Alexandra Mustilla og hans kolleger foreslår, at den unge sol "stjal" den fra en anden stjerne. Dette kunne være sket, da de to stjerner nærmede sig hinanden. Så blev den niende planet smidt ud af sin bane af andre planeter og fik en ny bane, meget langt fra sin moderstjerne. Senere var de to stjerner igen langt fra hinanden, men objektet forblev i kredsløb om Solen.

Forskere fra Lund-observatoriet mener, at deres hypotese er den mest sandsynlige af alle, fordi der ikke er nogen bedre forklaring på, hvad der sker, herunder anomalier i kredsløbene for objekter, der kredser om Kuiperbæltet. Et eller andet sted derude gemte en mystisk hypotetisk planet sig for vores øjne.

høj tale Konstantina Batygina i Mike Brown fra California Institute of Technology, der i januar 2016 annoncerede, at de havde fundet en anden planet langt uden for Plutos kredsløb, fik forskerne til at tale om det, som om de allerede vidste, at et andet stort himmellegeme kredsede et sted i udkanten af ​​solsystemet. . . Den vil være lidt mindre end Neptun og vil kredse om Solen i en elliptisk bane i mindst 15 20-4,5. flere år. Batygin og Brown hævder, at denne planet blev kastet ud til udkanten af ​​solsystemet, sandsynligvis i den tidlige periode af dens udvikling, for omkring XNUMX milliarder år siden.

Browns team rejste spørgsmålet om vanskeligheden ved at forklare eksistensen af ​​den såkaldte Kuiper Klint, altså en slags hul i det trans-neptunske asteroidebælte. Dette kan let forklares med tyngdekraften af ​​et ukendt massivt objekt. Forskerne pegede også på den sædvanlige statistik, at der for tusindvis af stenfragmenter i Oort-skyen og Kuiperbæltet skulle være hundredvis af flere kilometer lange asteroider og muligvis en eller flere større planeter.

4. En af de visuelle fantasier om Planet X.

I begyndelsen af ​​2015 frigav NASA observationer fra Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. De viste, at de i rummet i en afstand på op til 10 tusind gange mere end fra Solen til Jorden ikke kunne finde Planet X. WISE er dog i stand til at opdage objekter så store som Saturn, og derfor er et himmellegeme størrelsen af ​​Neptun kunne unddrage sig opmærksomheden. Derfor fortsætter forskerne også deres søgning med XNUMX-meter Keck Telescope på Hawaii. Indtil videre til ingen nytte.

Det er umuligt ikke at nævne konceptet med at observere den mystiske "uheldige" stjerne, den brune dværg – hvilket ville gøre solsystemet til et binært system. Omkring halvdelen af ​​stjernerne på himlen er systemer, der består af to eller flere komponenter. Vores binære system kunne danne en gul dværg (Solen) sammen med en mindre og meget køligere brun dværg. Denne hypotese virker dog usandsynlig på nuværende tidspunkt. Selvom overfladetemperaturen på en brun dværg kun var et par hundrede grader, kunne vores udstyr stadig registrere den. Gemini-observatoriet, Spitzer-teleskopet og WISE har allerede fastslået eksistensen af ​​mere end ti sådanne objekter i afstande på op til hundrede lysår. Så hvis solens satellit virkelig er derude et sted, burde vi have bemærket det for længe siden.

Eller måske var planeten, men den eksisterer ikke længere? Amerikansk astronom ved Southwestern Research Institute i Boulder, Colorado (SwRI), David Nesvorny, i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Science, beviser, at tilstedeværelsen af ​​den såkaldte testis i Kuiperbæltet fodaftryk fra den femte gasgigantsom var der i begyndelsen af ​​solsystemets dannelse. Tilstedeværelsen af ​​mange isstykker i dette område ville indikere eksistensen af ​​en planet på størrelse med Neptun.

Forskere omtaler kernen af ​​Kuiperbæltet som et sæt af tusindvis af trans-neptunske objekter med lignende baner. Nesvorny brugte computersimuleringer til at modellere bevægelsen af ​​denne "kerne" over de sidste 4 milliarder år. I sit arbejde brugte han den såkaldte Nice-model, som beskriver principperne for planeternes migration under dannelsen af ​​solsystemet.

Under migrationen flyttede Neptun, der ligger i en afstand af 4,2 milliarder km fra Solen, pludselig 7,5 millioner km. Astronomer ved ikke, hvorfor dette skete. Gravitationspåvirkningen fra andre gasgiganter, primært Uranus eller Saturn, er blevet foreslået, men intet er kendt om nogen gravitationsinteraktioner mellem disse planeter. Ifølge Nesvorny skal Neptun være forblevet i et gravitationsforhold med en anden iskolt planet, som blev tvunget ud af sin bane mod Kuiperbæltet under sin migration. Under denne proces brød planeten fra hinanden og gav anledning til tusindvis af enorme iskolde objekter, der nu er kendt som dens kerne eller trans-Neptunians.

Sonderne i Voyager- og Pioneer-serien blev nogle få år efter opsendelsen de første terrestriske køretøjer, der krydsede Neptuns kredsløb. Missionerne har afsløret rigdommen i det fjerne Kuiperbælt, og genopliver et væld af diskussioner om solsystemets oprindelse og struktur, som viser sig at være langt ud over nogens gæt. Ingen af ​​sonderne ramte den nye planet, men de undslippende Pioneer 10 og 11 tog en uventet flyvevej, der blev set tilbage i 80'erne. Og igen opstod der spørgsmål om gravitationskilden til de observerede aberrationer, som sandsynligvis er skjult i periferien af solsystemet...