Saules sistēmas noslēpumainā perifērija

Mūsu Saules sistēmas nomales var salīdzināt ar Zemes okeāniem. Tāpat kā tie (kosmiskā mērogā) ir gandrīz rokas stiepiena attālumā, taču mums ir grūti tos rūpīgi izpētīt. Mēs zinām daudzus citus attālākus kosmosa reģionus labāk nekā Koipera joslas reģionus ārpus Neptūna orbītas un Orta mākoņa ārpuses (1).

Zonde New Horizons tas jau ir pusceļā starp Plutonu un tā nākamo izpētes mērķi, objektu 2014 gadā₆₉ w Kuipera josta. Šis ir reģions aiz Neptūna orbītas, sākot no 30 AU. e. (vai a. e., kas ir vidējais Zemes attālums no Saules) un beidzas aptuveni 100 a. piemēram, no Saules.

1. Kuipera josta un Ortas mākonis

Bezpilota lidaparāts New Horizons, kas 2015. gadā uzņēma vēsturiskas Plutona fotogrāfijas, atrodas jau vairāk nekā 782 miljonu km attālumā no tā. Kad tas sasniegs MU₆₉ (2) tiks instalēts, kā norādīts Alans Šterns, misijas galvenais zinātnieks, vistālākais miera izpētes ieraksts cilvēces civilizācijas vēsturē.

Planetoīds MU₆₉ ir tipisks Koipera jostas objekts, kas nozīmē, ka tā orbīta ir gandrīz apļveida un nepaliek orbītas rezonansē ar orbitālo Neptūnu. Objektu Habla kosmiskais teleskops atklāja 2014. gada jūnijā, un tas tika izvēlēts par vienu no nākamajiem New Horizons misijas mērķiem. Eksperti uzskata, ka MU₆₉ diametrs ir mazāks par 45 km. Tomēr svarīgāks kosmosa kuģa uzdevums ir Koipera jostas izpēte sīkāk. NASA pētnieki vēlas šajā apkaimē pārbaudīt vairāk nekā divdesmit objektus.

2. Zondes New Horizons lidojuma trajektorija

15 strauju pārmaiņu gadi

Jau 1951. gadā Džerards Kuipers, kuras nosaukums ir Saules sistēmas tuvākā robeža (turpmāk tekstā – Oort mākonis), viņš prognozēja, ka asteroīdi riņķo arī ārpus mūsu sistēmas visattālākās planētas, t.i., Neptūna un aiz tā esošās Plutona, orbītas. Pirmais, nosaukts 1992 KV1Tomēr tas tika atklāts tikai 1992. Tipiskais pundurplanētu un Kuipera joslas asteroīdu izmērs nepārsniedz dažus simtus kilometru. Tiek lēsts, ka Koipera joslas objektu skaits, kuru diametrs pārsniedz 100 km, sasniedz vairākus simtus tūkstošu.

Ortas mākonis, kas sniedzas aiz Kuipera jostas, izveidojās pirms miljardiem gadu, kad sabrūkošs gāzes un putekļu mākonis veidoja Sauli un planētas, kas riņķo ap to. Neizmantotās vielas atliekas tika izmestas tālu aiz attālāko planētu orbītām. Mākoni var veidot miljardiem sīku ķermeņu, kas izkaisīti ap sauli. Tā rādiuss sasniedz pat simtiem tūkstošu astronomisko vienību, un tā kopējā masa var būt aptuveni 10-40 reizes lielāka par Zemes masu. Šāda matērijas mākoņa esamību 1950. gadā paredzēja nīderlandiešu astronoms Jans H. Oort. Pastāv aizdomas, ka tuvējo zvaigžņu gravitācijas ietekme ik pa laikam mūsu reģionā iespiež atsevišķus Ortas mākoņa objektus, radot no tiem ilgstošas ​​​​komētas.

Pirms piecpadsmit gadiem, 2002. gada septembrī, tika atklāts lielākais ķermenis Saules sistēmā kopš Plutona atklāšanas 1930. gadā, kas aizsāka jaunu atklājumu ēru un straujas izmaiņas Saules sistēmas perifērijas tēlā. Izrādījās, ka nezināms objekts ik pēc 288 gadiem riņķo ap Sauli 6 miljardu km attālumā, kas vairāk nekā četrdesmit reizes pārsniedz attālumu starp Zemi un Sauli (Plutons un Neptūns atrodas tikai 4,5 miljardu km attālumā). Tā atklājēji, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta astronomi, to nosauca Quaoara. Pēc agrīniem aprēķiniem, tā diametram vajadzēja būt 1250 km, kas ir vairāk nekā puse no Plutona diametra (2300 km). Jaunajām banknotēm šis izmērs ir mainīts uz 844,4 km.

2003. gada novembrī objekts tika atklāts 2003 WB 12, nosaukts vēlāk Punkts, eskimosu dievietes vārdā, kas atbild par jūras dzīvnieku radīšanu. Būtība formāli pieder nevis Koipera jostai, bet gan ETNO klase - tas ir, kaut kas starp Koipera jostu un Ortas mākoni. Kopš tā laika mūsu zināšanas par šo jomu sāka palielināties līdz ar citu objektu atklājumiem, starp kuriem mēs varam minēt, piemēram, Makemake, Haume vai Erisa. Tajā pašā laikā sāka rasties jauni jautājumi. Pat Plutona rangs. Galu galā, kā zināms, viņš tika izslēgts no planētu elites grupas.

Astronomi turpina atklāt jaunus robežobjektus (3). Viens no jaunākajiem ir pundurplanēta Dī Dī. Tā atrodas 137 miljardu km attālumā no Zemes. Tas riņķo ap Sauli 1100 gadu laikā. Temperatūra uz tās virsmas sasniedz -243°C. Tas tika atklāts, pateicoties ALMA teleskopam. Tās nosaukums ir saīsinājums no "Distant Dwarf".

3. Trans-Neptūna objekti

Fantoma draudi

2016. gada sākumā mēs ziņojām MT, ka esam saņēmuši netiešus pierādījumus par devītās vēl nezināmas planētas eksistenci Saules sistēmā (4). Vēlāk Zviedrijas Lundas universitātes zinātnieki sacīja, ka tā nav veidojusies Saules sistēmā, bet gan bijusi Saules sagūstīta eksoplaneta. Datormodelēšana Aleksandra Mustilla un viņa kolēģi liek domāt, ka jaunā saule to "nozaga" no citas zvaigznes. Tas varēja notikt, kad abas zvaigznes tuvojās viena otrai. Tad devīto planētu no savas orbītas izmeta citas planētas un ieguva jaunu orbītu, ļoti tālu no savas mātes zvaigznes. Vēlāk abas zvaigznes atkal atradās tālu viena no otras, bet objekts palika orbītā ap Sauli.

Lundas observatorijas zinātnieki uzskata, ka viņu hipotēze ir visticamākā no visām, jo ​​notiekošajam nav labāka izskaidrojuma, tostarp anomālijām ap Kuipera joslu riņķojošo objektu orbītās. Kaut kur tur no mūsu acīm slēpās noslēpumaina hipotētiska planēta.

skaļa runa Konstantīna Batigina i Maiks Brauns no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta, kas 2016. gada janvārī paziņoja, ka ir atraduši citu planētu tālu aiz Plutona orbītas, lika zinātniekiem par to runāt tā, it kā viņi jau zinātu, ka kaut kur Saules sistēmas nomalē riņķo cits liels debess ķermenis. . . Tas būs nedaudz mazāks par Neptūnu un riņķos ap Sauli eliptiskā orbītā vismaz 15 20-4,5. gadiem. Batigins un Brauns apgalvo, ka šī planēta tika izmesta uz Saules sistēmas nomalēm, iespējams, tās attīstības agrīnajā periodā, apmēram pirms XNUMX miljardiem gadu.

Brauna komanda izvirzīja jautājumu par grūtībām izskaidrot t.s Kuipera klints, tas ir, sava veida plaisa trans-Neptūna asteroīdu joslā. Tas ir viegli izskaidrojams ar nezināma masīva objekta gravitāciju. Zinātnieki arī norādīja uz parasto statistiku, ka tūkstošiem iežu fragmentu Ortas mākonī un Kuipera joslā ir jābūt simtiem asteroīdu vairāku kilometru garumā un, iespējams, vienai vai vairākām galvenajām planētām.

4. Viena no vizuālajām fantāzijām par planētu X.

2015. gada sākumā NASA publicēja novērojumus no Wide-Field Infrared Survey Explorer — WISE. Viņi parādīja, ka kosmosā līdz pat 10 tūkstošiem reižu lielākā attālumā nekā no Saules līdz Zemei nebija iespējams atrast planētu X. WISE tomēr spēj atklāt tik lielus objektus kā Saturns, tātad arī debesu Neptūna izmēra ķermenis varētu izvairīties no tā uzmanības. Tāpēc arī zinātnieki turpina meklējumus ar XNUMX metru Keck teleskopu Havaju salās. Pagaidām bez rezultātiem.

Nevar nepieminēt noslēpumainās "nelaimīgās" zvaigznes, brūnā pundura, novērošanas koncepciju. – kas padarītu Saules sistēmu par bināru sistēmu. Apmēram puse no debesīs redzamajām zvaigznēm ir sistēmas, kas sastāv no diviem vai vairākiem komponentiem. Mūsu binārā sistēma varētu veidot dzelteno punduri (Sauli) kopā ar mazāku un daudz vēsāku brūno punduri. Tomēr šobrīd šī hipotēze šķiet maz ticama. Pat ja brūnā pundura virsmas temperatūra būtu tikai daži simti grādu, mūsu aprīkojums to joprojām varētu noteikt. Gemini observatorija, Spicera teleskops un WISE jau ir konstatējuši vairāk nekā desmit šādu objektu esamību attālumā līdz simts gaismas gadiem. Tātad, ja Saules pavadonis patiešām ir kaut kur ārā, mums tas bija jāpamana jau sen.

Vai varbūt planēta bija, bet tās vairs nav? Amerikāņu astronoms Dienvidrietumu pētniecības institūtā Boulderā, Kolorādo (SwRI), Deivids Nesvornijs, žurnālā Science publicētajā rakstā pierāda, ka tā saukto sēklinieku klātbūtne Kuipera joslā piektā gāzes giganta nospiedumskas tur atradās Saules sistēmas veidošanās sākumā. Daudzu ledus gabalu klātbūtne šajā apgabalā liecinātu par Neptūna izmēra planētas esamību.

Zinātnieki Koipera jostas kodolu dēvē par tūkstošiem trans-Neptūna objektu kopumu ar līdzīgām orbītām. Nesvornijs izmantoja datorsimulācijas, lai modelētu šī "kodola" kustību pēdējo 4 miljardu gadu laikā. Savā darbā viņš izmantoja tā saukto Nicas modeli, kas apraksta planētu migrācijas principus Saules sistēmas veidošanās laikā.

Migrācijas laikā Neptūns, kas atrodas 4,2 miljardu km attālumā no Saules, pēkšņi nobīdījās par 7,5 miljoniem km. Astronomi nezina, kāpēc tas notika. Ir ierosināta citu gāzes gigantu, galvenokārt Urāna vai Saturna, gravitācijas ietekme, taču nekas nav zināms par gravitācijas mijiedarbību starp šīm planētām. Pēc Nesvornija domām, Neptūns noteikti ir saglabājies gravitācijas attiecībās ar kādu papildu ledus planētu, kas migrācijas laikā tika izspiesta no orbītas uz Kuipera jostu. Šī procesa laikā planēta sadalījās un radīja tūkstošiem milzīgu ledainu objektu, kas tagad pazīstami kā tās kodols vai transneptūnieši.

Voyager un Pioneer sērijas zondes dažus gadus pēc palaišanas kļuva par pirmajiem sauszemes transportlīdzekļiem, kas šķērsoja Neptūna orbītu. Misijas ir atklājušas tālās Koipera jostas bagātību, atdzīvinot daudz diskusiju par Saules sistēmas izcelsmi un uzbūvi, kuras izrādās tālu pārspējamas. Neviena no zondēm netrāpīja jaunajai planētai, taču aizbēgušās Pioneer 10 un 11 paņēma negaidītu lidojuma trajektoriju, kas bija redzama tālajā 80. gados. Un atkal radās jautājumi par novēroto aberāciju gravitācijas avotu, kas, iespējams, slēpjas perifērijā. no saules sistēmas...