Натяки на приховану структуру, виявлені на краю Сонячної системи

Якщо ви подорожуєте досить далеко від Сонця, Сонячна система стає набагато більш населеною. Поза орбітою Нептуна лежить пояс Койпера, величезне кільцеподібне поле крижаних скель. Тут знаходяться Плутон, Аррокот і незліченна кількість інших дрібних об’єктів у холоді й темряві.

Вони відомі як об’єкти пояса Койпера або KBO, і астрономи щойно виявили ознаки несподіваного зростання їх щільності на відстані від 70 до 90 астрономічних одиниць від Сонця, розділеного великим, практично порожнім проміжком між ним і внутрішньою популяцією KBO. ближче до Сонця. Майже здається, що існує два пояси Койпера або принаймні два компоненти – те, чого ніхто не очікував знайти.

«Якщо це підтвердиться, це буде велике відкриття», — каже планетолог Фумі Йосіда з Університету наук про здоров’я на виробництві та навколишнього середовища та Технологічного інституту Чіба в Японії. «Первинна сонячна туманність була набагато більшою, ніж вважалося раніше, і це може мати наслідки для вивчення процесу формування планет у нашій Сонячній системі».

Вважається, що об’єкти в поясі Койпера являють собою найбільш незайманий матеріал, який містить наша Сонячна система. Сам пояс простягається від орбіти Нептуна, приблизно на 30 астрономічних одиниць від Сонця (астрономічна одиниця — це середня відстань між Землею та Сонцем), приблизно до 50 астрономічних одиниць від Сонця.

Ця відстань від Сонця означає, що все в межах поясу Койпера лише мінімально зазнає впливу сонячної радіації, що, своєю чергою, означає, що KBO, ймовірно, залишаються практично незмінними з моменту народження Сонячної системи, приблизно 4,6 мільярда років тому. Ці об’єкти є стародавніми залишками хмари матеріалу, відомого як сонячна туманність, з якого утворилися Сонце та планети.

Космічний корабель New Horizons прямує глибше в Сонячну систему після свого прольоту повз Плутон у 2015 році; на момент написання статті космічний корабель знаходиться на відстані майже 60 астрономічних одиниць від Сонця. Щоб підтримати поточне дослідження зовнішньої частини Сонячної системи, астрономи тут, на Землі, проводять спостереження за поясом Койпера за допомогою Національної астрономічної обсерваторії японського телескопа Субару на Гаваях.

На сьогодні спостереження Subaru виявили 263 нових KBO, але велика міжнародна група астрономів під керівництвом Уеслі Фрейзера з Національної дослідницької ради Канади виявила, що 11 з цих об’єктів знаходяться набагато, набагато далі, ніж ми думали, що закінчився пояс Койпера. – поза межами області понад 70 астрономічних одиниць.

За кількістю помічених об’єктів дослідники змогли екстраполювати щільність зовнішнього кільця поясу Койпера. Воно буде нижчим, ніж внутрішня популяція, але достатньо високим, щоб створити нову структуру. Однак у регіоні між 55 і 70 астрономічними одиницями майже нічого не знайдено. Це може здатися дивним, але такий розрив є особливістю, яку ми спостерігали в інших планетарних системах, що формуються, і він приводить Сонячну систему в більшу відповідність до того, що ми знайшли в інших частинах галактики.

«Пояс Койпера нашої Сонячної системи довгий час здавався дуже малим у порівнянні з багатьма іншими планетними системами, але наші результати свідчать про те, що ця ідея могла виникнути просто через упередження спостережень», — пояснює Фрейзер. «Тож, можливо, якщо цей результат підтвердиться, наш пояс Койпера не такий вже й малий і незвичайний порівняно з тими, що оточують інші зірки».

Багато наших спостережень за галактикою Чумацький Шлях свідчать про те, що наша Сонячна система багато в чому незвичайна. Оскільки Сонячна система є єдиною відомою планетарною системою, де є життя, ці дивацтва можуть бути факторами, що впливають на придатність Сонячної системи до життя.

Але наша технологія спостереження за космосом має обмеження, які можуть призвести до значних похибок спостережень, що свідчить про особливості, яких насправді не існує. Якщо нові спостереження пояса Койпера підтвердяться, ми щойно виключили одну з цих особливостей – надзвичайно малу сонячну туманність. Щоб пролити більше світла на відкриття, спостереження продовжуються, щоб відстежити орбіти 11 віддалених об’єктів.

«Це новаторське відкриття, яке розкриває щось несподіване, нове та захоплююче у віддалених куточках Сонячної системи», — говорить головний дослідник New Horizons Алан Стерн з Південно-Західного науково-дослідного інституту. «Це відкриття, ймовірно, було б неможливим без можливостей світового рівня обсерваторії Subaru». Дослідження було прийнято до The Planetary Science Journal і доступно на arXiv.