Кредит зображення: NASA
Дослідники Південно-Західного науково-дослідного інституту вважають, що у них є теорія, яка могла б допомогти пояснити, чому в поясі Койпера так мало об’єктів - смуги предметів поза орбітою Нептуна. Відповідно до теорій того, як формуються планетарні системи, в поясі Койпера повинно бути в 100 разів більше матеріалу, ніж астрономи. Дослідники вважають, що газові гіганти, включаючи Нептун, утворилися ближче до Сонця і з часом повільно відпливають далі. Коли Нептун мігрував, це могло витіснити об'єкти Койпера із Сонячної системи.
Нове дослідження дослідників Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI) та Обсерваторії де-ла-Азур дає пояснення для одного з найбільш загадкових аспектів популяції об'єктів поза Нептуном. При цьому він дає унікальний погляд в протопланетний диск, з якого утворилися планети Сонячної системи. Результати будуть опубліковані у випуску Nature від 27 листопада.
Пояс Койпера - це область Сонячної системи, яка простягається назовні від орбіти Нептуна і містить мільярди крижаних предметів від кілометрів до тисяч кілометрів. Він був відкритий у 1992 році і з того часу було занесено до каталогу майже 1000 об'єктів. Деякі з цих об’єктів дуже великі - найбільший з діаметром понад 1000 кілометрів.
Коли астрономи вивчали цю структуру, розгорнулася таємниця. Як і більшість планет Сонячної системи, великі об'єкти поясу Койпера, як вважають, утворилися з більш дрібних предметів, що стикалися при зіткненні. Для того, щоб цей процес працював у віддалених регіонах за межами Нептуна, пояс Койпера повинен був містити в 10 разів більше матеріалу, ніж у Землі. Однак телескопічні дослідження цього регіону показують, що в даний час він містить приблизно одну десяту масу Землі або менше.
Щоб вирішити головоломку, дослідники кілька років шукали спосіб вилучити понад 99 відсотків матеріалів поясу Койпера. Однак доктор Гарольд Левісон (SwRI) та доктор Алессандро Морбідделлі (Observatoire de la C? D'Azur of Nice, Франція) описують у своїй статті "Формування поясу Койпера зовнішнім транспортом об'єктів під час міграції Нептуна". що пояс Койпера, можливо, зовсім не втратив великої маси.
"Проблема масового виснаження стикається в нашому горлі вже деякий час", - каже Левісон, співробітник відділу космічних досліджень SwRI. "Схоже, ми можемо нарешті отримати можливу відповідь".
Левісон і Морбідделлі стверджують, що протопланетний диск, з якого утворилися планети, астероїди і комети, мав раніше непередбачуваний край у поточному місці Нептуна, який знаходиться в 30 астрономічних одиницях (АС, середня відстань між Сонцем і Землею) , і що область, окупована тепер поясом Койпера, була порожньою. Усі об'єкти поясу Койпера, які ми бачимо за межами Нептуна, утворилися набагато ближче до Сонця і були перенесені назовні під час останніх етапів формування планети.
Дослідники вже 20 років знають, що орбіти гігантських планет рухалися навколо, коли вони формувалися. Зокрема, Уран і Нептун утворилися ближче до Сонця і мігрували назовні. Левісон і Морбідделлі показують, що Нептун міг витіснити всі спостережувані об'єкти поясу Койпера назовні, коли він мігрував.
"Ми дійсно не вирішили проблему масового виснаження, ми її обійшли", - каже Левісон. "Згідно з нашою роботою, порожнеча поза Нептуном, ймовірно, була позбавлена предметів".
Однак у цій моделі інтер'єр регіону до 30 АС містив достатньо матеріалу для формування об'єктів поясу Койпера. Механізми, застосовані Нептуном для виштовхування поясу Койпера, впливали лише на невелику частину предметів. Це стали об’єкти, які бачили астрономи; решта були розкидані Нептуном із Сонячної системи. Ця нова теорія пояснює багато спостережуваних особливостей зовнішньої Сонячної системи, включаючи характеристики орбіт об'єктів пояса Койпера та розташування Нептуна.
"Одним із неприємних аспектів міграції Нептуна є те, чому він зупинився там, де це було", - каже Морбіделлі. «Наша нова модель також пояснює це. Нептун мігрував, поки не потрапив на край протопланетного диска, і в цей момент він різко зупинився ».
NASA, Національний науковий фонд та Національний центр національної наукової науки в Парижі фінансували це дослідження.
Оригінальне джерело: Новини SWRI
