Пояс крижаних уламків, який оточує зовнішню частину Сонячної системи, може бути набагато більшим, ніж ми думали. Дані зонда New Horizons, який спокійно пропливає через пояс Койпера, натякають на несподівані рівні частинок, де пил повинен розріджуватися, що свідчить про те, що поле у формі бублика простягається значно далі від Сонця, ніж передбачали попередні оцінки.
Це останнє зі зростаючої кількості доказів того, що нашому розумінню зовнішньої Сонячної системи бракує, але воно може допомогти нам краще зрозуміти нашу планетарну систему та інші планетарні системи в ширшій галактиці.
«New Horizons проводить перші прямі вимірювання міжпланетного пилу далеко за межами Нептуна та Плутона, тому кожне спостереження може призвести до відкриття», — каже фізик Алекс Донер з Університету Колорадо в Боулдері.
«Ідея про те, що ми могли виявити розширений пояс Койпера — із цілою новою популяцією об’єктів, які стикаються та виробляють більше пилу — пропонує ще одну підказку до розгадки таємниць найвіддаленіших регіонів Сонячної системи».
Пояс Койпера характеризується високою щільністю скелястих, крижаних об’єктів (крижаних, тому що вони дуже далеко від Сонця, і дуже холодних). Він наповнений великими каменями та карликовими планетами, а також цілою купою об’єктів, які ми насправді не можемо побачити, оскільки вони відносно малі, і там дуже темно. Але пил може розповісти нам про те, що відбувається.
Пояс Койпера вже вважався досить величезним. Він починається на орбіті Нептуна, приблизно за 30 астрономічних одиниць від Сонця, і простягається назовні на невідому відстань. Однак вважалося, що внутрішня головна область зникає приблизно на 50 астрономічних одиницях.
New Horizons — зонд NASA, запущений для дослідження зовнішньої частини Сонячної системи. У 2015 році він відвідав Плутон, який обертається навколо Сонця на середній відстані 39 астрономічних одиниць, і продовжив рух. У січні 2019 року він пролетів біля дивного об’єкта під назвою Arrokoth, який обертається навколо Сонця на середній відстані 44,6 астрономічних одиниць.
Відтоді на відстані від 45 до 55 астрономічних одиниць New Horizons продовжував збирати дані, старанно пересилаючи їх додому на Землю. І вгадайте що? Студентський лічильник пилу Venetia Burney (SDC) виявляє набагато більше пилу, ніж очікували вчені на такій відстані.
Висока щільність пилу означає, що утворюється додатковий пил, або сили сонячного випромінювання несподівано виштовхують пил із більш щільних регіонів у цей простір.
Найбільш імовірним джерелом будь-якого додаткового пилу буде взаємодія між більшими об’єктами – наприклад, зіткнення. Це означає, що там має бути достатньо крижаних каменів, щоб вони збиралися з відносною частотою.
Нещодавні спостереження в телескоп почали припускати, що внутрішня головна область пояса Койпера може простягатися на 80 астрономічних одиниць, тобто відкриття узгоджується з натяками на те, що пояс Койпера просто може бути більшим, ніж очікувалося.
На момент написання статті New Horizons знаходиться на відстані понад 58 астрономічних одиниць від Сонця. Зараз він виконує другу розширену місію, оперуючи тим, що перевершив початкові очікування, і все ще надсилає дані додому. Вчені сподіваються, що він триватиме принаймні до 100 астрономічних одиниць, і, можливо, якщо нам пощастить, до самого краю Сонячної системи, понад 120 астрономічних одиниць.
«Ці нові наукові результати New Horizons можуть стати першим випадком, коли будь-який космічний апарат виявив нову популяцію тіл у нашій Сонячній системі», — каже астроном Алан Стерн, головний дослідник New Horizons Південно-західного науково-дослідного інституту.
«Я не можу дочекатися, щоб побачити, наскільки далі зайдуть ці підвищені рівні пилу в поясі Койпера».