Obrazový kredit: NASA
Vědci z Jihozápadního výzkumného ústavu se domnívají, že mají teorii, která by mohla vysvětlit, proč je v Kuiperově pásu tolik objektů - skupina objektů mimo oběžnou dráhu Neptunu. Podle teorií, jak se planetární systémy vytvářejí, by měl být v Kuiperově pásu stokrát více materiálu, než pozorovali astronomové. Vědci se domnívají, že se obři plynu, včetně Neptunu, formovali blíže ke Slunci a postupem času se pomalu pohybovali dál. Jak Neptun migroval, mohl vytlačit Kuiperovy objekty ze sluneční soustavy.
Nová studie vědců z Jihozápadního výzkumného ústavu (SwRI) a Observatoire de la C? Te d’Azur poskytuje vysvětlení pro jeden z tajemnějších aspektů populace objektů mimo Neptun. Tím poskytuje jedinečný pohled do proto-planetárního disku, ze kterého se formovaly planety sluneční soustavy. Výsledky budou zveřejněny v čísle Nature 27. listopadu.
Kuiperův pás je oblast Sluneční soustavy, která sahá ven z Neptunovy oběžné dráhy a obsahuje miliardy ledových objektů od kilometrů po tisíce kilometrů napříč. Byl objeven v roce 1992 a od té doby bylo katalogizováno téměř 1 000 objektů. Některé z těchto objektů jsou velmi velké - největší s průměrem více než 1 000 kilometrů.
Jak astronomové studovali tuto strukturu, objevilo se tajemství. Stejně jako většina planet ve Sluneční soustavě se věří, že velké objekty Kuiperova pásu byly vytvořeny z menších objektů, které se navzájem přilepily, když se srazily. Aby tento proces fungoval ve vzdálených oblastech za Neptunem, musel by Kuiperův pás obsahovat více než 10krát větší množství materiálu, než je na Zemi. Teleskopické průzkumy této oblasti však ukazují, že v současnosti obsahuje zhruba jednu desetinu hmotnosti Země nebo méně.
Aby řešili hádanku, vědci již několik let hledají způsob, jak odstranit více než 99 procent materiálu Kuiperova pásu. Dr. Harold Levison (SwRI) a Dr. Alessandro Morbidelli (Observatoire de la C? Te d'Azur z Nice, Francie) však ve svém článku popisují „Vytváření Kuiperova pásu pomocí vnějšího transportu objektů během migrace Neptunu“. že Kuiperův pás nemusí ztratit vůbec mnoho hmoty.
"Problém hromadného vyčerpání už nějakou dobu trčí v krku," říká Levison, vědecký pracovník oddělení SwRI Space Studies. "Vypadá to, že konečně můžeme mít možnou odpověď."
Levison a Morbidelli tvrdí, že proto-planetární disk, ze kterého se všechny planety, asteroidy a komety vytvořily, měl dosud neočekávaný okraj na současném místě Neptunu, což je na 30 astronomických jednotkách (AU, průměrná vzdálenost mezi Sluncem a Zemí) a že region nyní obsazený kuiperským pásem byl prázdný. Všechny objekty Kuiperova pásu, které vidíme za Neptunem, se formovaly mnohem blíže ke Slunci a byly transportovány ven během závěrečných fází formování planety.
Vědci již 20 let vědí, že oběžné dráhy obřích planet se pohybovaly, když se formovaly. Zejména Urán a Neptun se formovaly blíže ke Slunci a migrovaly směrem ven. Levison a Morbidelli ukazují, že Neptun mohl během migrace vytlačit všechny pozorované objekty Kuiperova pásu.
"Opravdu jsme nevyřešili problém hromadného vyčerpání, obešli jsme ho," říká Levison. "Podle naší práce bylo prázdno za Neptunem pravděpodobně bez předmětů."
V tomto modelu však obsah regionu 30 AU obsahoval dostatek materiálu, aby se mohly vytvořit objekty Kuiperova pásu. Mechanismy používané Neptunem k vytlačení Kuiperova pásu ovlivnily pouze malou část objektů. Staly se z nich objekty, které viděli astronomové; zbytek byl rozptýlen z Sluneční soustavy Neptunem. Tato nová teorie vysvětluje mnoho pozorovatelných rysů vnější sluneční soustavy, včetně charakteristik oběžných drah objektů Kuiperova pásu a umístění Neptunu.
"Jedním z záhadných aspektů migrace Neptunu je důvod, proč se zastavil tam, kde to bylo," říká Morbidelli. „Náš nový model to také vysvětluje. Neptun migroval, dokud nenarazil na okraj protoplanetárního disku, a náhle se náhle zastavil. “
Tento výzkum financovala NASA, Národní vědecká nadace a Národní centrum de la Recherche Scientifique v Paříži.
Původní zdroj: SwRI News Release
