Відкриття NASA New Horizons переосмислює зовнішній край Сонячної системи

New Horizons NASA виявив несподівано високий рівень пилу в поясі Койпера, що вказує на більший простір або новий пояс, змінюючи наше розуміння зовнішнього краю Сонячної системи. Нові спостереження космічного корабля NASA New Horizons натякають на те, що пояс Койпера – величезна, віддалена зовнішня зона нашої Сонячної системи, населена сотнями тисяч крижаних кам’янистих планетних будівельних блоків – може простягнутися набагато далі, ніж ми думали.

Швидко проходячи через зовнішні краї поясу Койпера, майже в 60 разів далі від Сонця, ніж Земля, інструмент New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) виявляє більш високі, ніж очікувалося, рівні пилу – крихітні заморожені залишки зіткнень між більшого Койпера. Об’єкти поясу (KBO) і частинки, що піднімаються з KBO, посипаються мікроскопічними пиловими ударниками з-за меж Сонячної системи.

Показання суперечать науковим моделям, згідно з якими населення KBO та щільність пилу мають почати зменшуватися на мільярд миль усередині цієї відстані, і сприяють зростанню кількості доказів того, що зовнішній край головного поясу Койпера може простягатися на мільярди миль далі, ніж поточні оцінки. – або що навіть може бути другий пояс поза тим, який ми вже знаємо.

Нові відкриття за межами Нептуна

«New Horizons проводить перші прямі вимірювання міжпланетного пилу далеко за межами Нептуна та Плутона, тому кожне спостереження може призвести до відкриття», — сказав Алекс Донер, провідний автор статті та аспірант фізики в Університеті Колорадо Боулдер, який працює як керівник SDC. «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».

Розроблений і створений студентами Лабораторії атмосферної та космічної фізики (LASP) Університету Колорадо в Боулдері під керівництвом професійних інженерів, SDC виявив мікроскопічні частинки пилу, утворені зіткненнями між астероїдами, кометами та об’єктами поясу Койпера по всьому Новому горизонту. ‘ 5 мільярдів миль, 18 років подорожі нашою Сонячною системою, яка після запуску у 2006 році включала історичні прольоти Плутона в 2015 році та KBO Arrokoth у 2019. Перший науковий інструмент у планетарній місії НАСА, розроблений, побудований і «Літаючий» студентами, SDC підраховує та вимірює розміри частинок пилу, виробляючи інформацію про частоту зіткнень таких тіл у зовнішній Сонячній системі.

Останні, дивовижні результати були зібрані протягом трьох років, коли New Horizons проходив від 45 до 55 астрономічних одиниць (А.О.) від Сонця, причому одна А.О. — це відстань між Землею та Сонцем, приблизно 93 мільйони миль або 140 мільйонів кілометрів.

Ці дані з’явилися після того, як вчені New Horizons за допомогою обсерваторій, таких як японський телескоп Subaru на Гаваях, також виявили низку KBO далеко за межами традиційного зовнішнього краю пояса Койпера. Вважалося, що цей зовнішній край (де щільність об’єктів починає зменшуватися) знаходиться на відстані приблизно 50 астрономічних одиниць, але нові дані свідчать про те, що пояс може простягатися до 80 астрономічних одиниць або далі. 

Поки спостереження за телескопом тривають, сказав Донер, вчені шукають інші можливі причини високих показників пилу SDC. Однією з можливостей, можливо, менш ймовірною, є радіаційний тиск та інші фактори, які виштовхують пил, утворений у внутрішньому поясі Койпера, за 50 астрономічних одиниць. New Horizons також міг зустріти короткоживучі частинки льоду, які не можуть досягти внутрішніх частин Сонячної системи та ще не були враховані в поточних моделях поясу Койпера.

«Ці нові наукові результати New Horizons можуть стати першим випадком, коли будь-який космічний корабель виявив нову популяцію тіл у нашій Сонячній системі», — сказав Алан Стерн, головний дослідник New Horizons з Південно-Західного науково-дослідного інституту в Боулдері. «Я не можу дочекатися, щоб побачити, наскільки далі піднімуться ці підвищені рівні пилу в поясі Койпера».

Триваюча подорож New Horizons

Очікується, що зараз у своїй другій розширеній місії New Horizons буде достатньо палива та потужності для роботи протягом 2040-х років на відстанях понад 100 астрономічних одиниць від Сонця. За словами вчених місії, SDC може потенційно навіть зафіксувати перехід космічного корабля в область, де міжзоряні частинки домінують у пиловому середовищі. Завдяки додатковим телескопічним спостереженням пояса Койпера з Землі New Horizons, як єдиний космічний корабель, що працює в поясі Койпера та збирає нову інформацію про нього, має унікальну можливість дізнатися більше про KBO, джерела пилу та простір поясу, а також про міжзоряний пил. і пилові диски навколо інших зірок.