Кредит за изображение: НАСА
Изследователи от Югозападния изследователски институт смятат, че имат теория, която би могла да помогне да се обясни защо има толкова малко обекти в пояса на Койпер - група от обекти извън орбитата на Нептун. Според теориите за това как се формират планетарните системи, в пояса на Койпер трябва да има 100 пъти повече материал, отколкото астрономите са наблюдавали. Изследователите смятат, че газовите гиганти, включително Нептун, са се образували по-близо до Слънцето и бавно са се отдалечили с течение на времето. Докато Нептун мигрира навън, това можеше да изтласка обектите на Койпер от Слънчевата система.
Ново проучване на изследователи от Югозападния изследователски институт (SwRI) и Observatoire de la C? D'Azur дава обяснение за един от по-загадъчните аспекти на популацията на обекти отвъд Нептун. По този начин той предоставя уникален поглед върху протопланетарния диск, от който са се образували планетите на Слънчевата система. Резултатите ще бъдат публикувани в броя на Nature от 27 ноември.
Коланът на Койпер е регион на Слънчевата система, който се простира навън от орбитата на Нептун и съдържа милиарди ледени обекти от километри до хиляди километри. Той е открит през 1992 г. и оттогава са регистрирани близо 1000 обекта. Някои от тези обекти са много големи - най-големите с диаметър над 1000 километра.
Докато астрономите са изучавали тази структура, се е разгърнала мистерия. Подобно на повечето планети в Слънчевата система, големите обекти на пояса на Койпер се смятат, че са формирани от по-малки обекти, които са се слепили при сблъсък. За да работи този процес в отдалечените региони отвъд Нептун, поясът на Койпер ще трябва да съдържа повече от 10 пъти повече количество материал, отколкото е на Земята. Телескопичните проучвания на този регион обаче показват, че в момента той съдържа приблизително една десета от масата на Земята или по-малко.
За да разрешат пъзела, изследователите няколко години търсят начин да премахнат повече от 99 процента от материала на колана на Койпер. Въпреки това д-р Харолд Левисън (SwRI) и д-р Алесандро Морбидели (Observatoire de la C Cte d'Azur of Nice, Франция) описват в своята статия „Формиране на пояса на Койпер чрез външно транспортиране на обекти по време на миграцията на Нептун“. че коланът на Койпер може изобщо да не е загубил голяма маса.
„Проблемът с масовото изчерпване ни залепва в гърлото от известно време“, казва Левисън, служител в отдела за космически изследвания на SwRI. "Изглежда, че най-накрая може да имаме възможен отговор."
Levison и Morbidelli твърдят, че протопланетарният диск, от който всички формирани планети, астероиди и комети, е имал досега непредвиден ръб на сегашното местоположение на Нептун, което е на 30 астрономически единици (AU, средното разстояние между Слънцето и Земята) и че районът, сега зает от пояса на Койпер, беше празен. Всички обекти на пояса на Койпер, които виждаме отвъд Нептун, са се образували много по-близо до Слънцето и са били пренесени навън по време на последните етапи от формирането на планетата.
Изследователите знаят от 20 години, че орбитите на гигантските планети се движат наоколо, докато се образуват. По-специално Уран и Нептун се образуваха по-близо до Слънцето и мигрираха навън. Левисън и Морбидели показват, че Нептун е могъл да изтласка всички наблюдавани обекти на пояса на Койпер навън, докато мигрира.
„Ние наистина не решихме проблема с масовото изчерпване, заобиколихме го“, казва Левисън. „Според нашата работа празнотата отвъд Нептун вероятно е била лишена от предмети.“
В този модел обаче, интериорът на региона до 30 AU съдържа достатъчно материал, за да може да се образуват обектите на пояса на Койпер. Механизмите, използвани от Нептун за изтласкване на пояса на Койпер, засегнаха само малка част от предметите. Това станаха обектите, наблюдавани от астрономите; останалите бяха разпръснати от Слънчевата система от Нептун. Тази нова теория обяснява много от наблюдаваните характеристики на външната Слънчева система, включително характеристиките на орбитите на обектите на Койпер и местоположението на Нептун.
„Един от озадачаващите аспекти на миграцията на Нептун е защо той спря там, където се случи“, казва Морбидели. „Новият ни модел обяснява и това. Нептун мигрира, докато удари ръба на протопланетарния диск, след което рязко спря. "
НАСА, Националната научна фондация и Центърът за национална наука на науката в Париж финансираха това проучване.
Оригинален източник: SwRI News Release
