Есть конспект?
Пришлите нам!

Загадки пояса койпера будоражат астрономов - почему там так мало мелких тел?


Использование высокочувствительной техники Космического телескопа Хаббл, НАСА, позволило астрономам обнаружить три из самых слабых и наименьших объектов пояса Койпера, из всех когда-либо обнаруженных тел за орбитой Нептуна.

Каждая обнаруженная глыба льда и камня из пояса Койпера довольно крупные тела, которые находятся далеко за орбитой Нептуна и Плутона, где они, возможно, сформировались 4.5 миллиарда лет назад. Согласно теории образования Солнечной системы пояс Койпера представляет собой некое подобие пояса астероидов на орбите между Марсом и Юпитером, который тоже не сформировался в большую планету и теперь служит источником периодического появления комет.

Большое удивление у астрономов вызывал тот факт, что до сих пор было обнаружено очень мало членов пояса Койпера. С использованием возможностей телескопа Хаббл, Гари Бернштейн и его сотрудники из Пенсильванского Университета планировали найти по крайней мере 60 новых малых членов пояса Койпера, которые не больше 16 км в диаметре. Но удалось обнаружить только три.

Столь малое количество мелких тел в поясе Койпера может говорить о том, что они были разрушены в пыль, сталкиваясь друг с другом за прошедшие миллиарды лет.

Камера телескопа Хаббл была направлена на область неба в созвездии Дева, где делала снимки в течение 15 дней в январе и феврале. Система из 10 компьютеров обрабатывала результаты снимков в течение шести месяцев, ища слабые пятна и перемещения звезд на снимках.

Три маленьких объекта, которые обнаружили астрономы, получили прозаические названия: 2003 BF91, 2003 BG91 и 2003 BH91. Они имеют размеры от 24 до 45 км и являются наименьшими астероидами из когда-либо найденных вне орбиты Нептуна. Сложность поиска столь мелких тел объясняется тем, что их блеск в миллиард раз более слаб, чем блеск самых тусклых объектов, видимых невооруженным глазом (то есть звезд шестой звездной величины). Астрономов волнует пояс Койпера, как регион где есть ответы на вопросы о ранней истории нашей Солнечной системы. Планеты сформировались больше чем 4 миллиарда лет назад из облаков газа и пыли, которые окружали протосолнце. Микроскопические частицы льда и пыли, слипались вместе, формируя глыбы, которые росли от гальки до валунов, а затем и до небольших астероидов (планетезималей). Известные планеты и луны - результат столкновений между планетезималями. В большинстве мест Солнечной системы все планетезимали были или поглощены планетами или изгнаны в межзвездное пространство, уничтожая следы ранней Солнечной системы.

Около 1950 года Джерард Койпер и Кеннет Эджеуорт выдвинули теорию, что в области вне Нептуна нет никаких планет, способных к изгнанию остатков планетезималей, поэтому вся зона, теперь названная поясом Койпера, заполнена маленькими ледяными телами. Несмотря на многие годы поиска, первый из этих занептуновых астероидов не был обнаружен вплоть до 1992 года. Зато потом почти 1000 новых астероидов были с тех пор обнаружены наземными телескопами. Большинство астрономов теперь полагают, что Плутон, обнаруженный в 1930 году, является фактически членом пояса Койпера.

Астрономы теперь используют пояс Койпера, чтобы узнать об истории Солнечной системы. Каждый случай, который затрагивал внешнюю границу Солнечной системы - типа возможных гравитационных возмущений от проходящих звезд или давно исчезнувших планет - заморожен в свойствах членов пояса Койпера, которых мы видим сегодня.

Если бы телескоп Хаббл мог сразу снимать все небо, то можно было бы обнаружить возможно до полумиллиона планетезималей, но будь они все вместе собранные в одну большую планету, они лишь в несколько раз окажутся большими по массе, чем Плутон. Новые наблюдения Хаббла, в купе с последними исследованиями пояса Койпера, укрепляют теорию о том, что сам Плутон и его спутник Харон - только большие члены пояса Койпера. Почему пояс Койпера из планетезималей не сформировал большую планету и почему мы видим значительно меньше мелких планетезималей, чем ожидали обнаружить - вопросы, на которые предстоит ответить по мере дальнейшего изучения пояса Койпера. Это поможет также понять, как внесолнечные планеты сформировались на орбитах вокруг других звезд.

Есть версии, что пояс Койпера простирается на значительно большее расстояние, чем мы думаем, и основная масса тел сосредоточена почти на границе Солнечной системы – в 10-20 млрд. км от Земли, то есть в два-три раза дальше, чем Плутон. Необъяснимые возмущения в движении крупных планет – Урана и Нептуна, которые наблюдались с 19 века, а также отклонения в орбите современных космических аппаратов серии “Пионер”, ушедших уже на 12 млрд. км от Земли, могут быть вызваны наличием неких больших скоплений планетезималей, которые по своей массе превосходят Юпитер. По одной из теорий в момент образования Солнца произошли серии взрывов ударных волн, которые выбросили из протопланетных облаков львиную долю массы планетезималей на задворки границ Солнечной системы, где она находится и по сей день. Если это действительно так, то масса вещества, сосредоточенная в поясе Койпера может даже превышать массу всех планет Солнечной системы. Тогда бы это объяснило те наблюдаемые возмущения в орбитах удаленных объектов.

Информация для контакта:

Steve Bradt, bradt@pobox.upenn.edu, 215-573-6604, University of Pennsylvania


Dr.BoT© Konspektiruem.ru