Pinggiran misterius tata surya

Pinggiran tata surya kita dapat dibandingkan dengan lautan di bumi. Sama seperti mereka (dalam skala kosmik) hampir di ujung jari kita, tetapi sulit bagi kita untuk memeriksanya secara menyeluruh. Kita mengetahui banyak wilayah ruang angkasa yang lebih jauh lebih baik daripada wilayah sabuk Kuiper di luar orbit Neptunus dan awan Oort di luar (1).

Menguji New Horizons itu sudah setengah jalan antara Pluto dan target eksplorasi berikutnya, objek 2014 tahun₆₉ w Sabuk Kuiper. Ini adalah wilayah di luar orbit Neptunus, mulai dari 30 AU. e. (atau a. e., yang merupakan jarak rata-rata Bumi dari Matahari) dan berakhir pada sekitar 100 a. e.dari matahari

1. Sabuk Kuiper dan awan Oort

Kendaraan udara tak berawak New Horizons, yang mengambil foto-foto bersejarah Pluto pada tahun 2015, sudah berjarak lebih dari 782 juta km darinya. Saat mencapai MU₆₉ (2) akan menginstal seperti yang ditentukan Alan Stern, kepala ilmuwan misi, catatan eksplorasi perdamaian terjauh dalam sejarah peradaban manusia.

Planetoid MU₆₉ adalah objek sabuk Kuiper yang khas, artinya orbitnya hampir melingkar dan tidak tetap berada dalam resonansi orbit dengan orbitnya Neptunus. Objek itu ditemukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada Juni 2014 dan dipilih sebagai salah satu target berikutnya untuk misi New Horizons. Para ahli percaya bahwa MU₆₉ diameter kurang dari 45 km. Namun, tugas pesawat ruang angkasa yang lebih penting adalah mempelajari sabuk Kuiper secara lebih rinci. Peneliti NASA ingin memeriksa lebih dari dua puluh objek di daerah tersebut.

2. Jalur penerbangan probe New Horizons

15 tahun perubahan yang cepat

Pada awal 1951 Gerard Kuiper, yang namanya merupakan batas dekat tata surya (selanjutnya disebut Awan Oort), ia meramalkan bahwa asteroid juga mengorbit di luar orbit planet terluar di sistem kita, yaitu Neptunus, dan Pluto di belakangnya. Yang pertama, bernama 1992 KV1Namun baru ditemukan pada tahun 1992. Ukuran khas planet kerdil dan asteroid sabuk Kuiper tidak melebihi beberapa ratus kilometer. Diperkirakan jumlah objek sabuk Kuiper dengan diameter lebih dari 100 km mencapai beberapa ratus ribu.

Awan Oort, yang membentang di luar Sabuk Kuiper, terbentuk miliaran tahun yang lalu ketika awan gas dan debu yang runtuh membentuk Matahari dan planet-planet yang mengorbitnya. Sisa-sisa materi yang tidak terpakai kemudian dibuang jauh melampaui orbit planet-planet yang paling jauh. Awan dapat terdiri dari miliaran benda kecil yang tersebar di sekitar matahari. Jari-jarinya bahkan mencapai ratusan ribu unit astronomi, dan massa totalnya bisa sekitar 10-40 kali massa Bumi. Keberadaan awan materi seperti itu diprediksi pada tahun 1950 oleh astronom Belanda Jan H. Oort. Ada kecurigaan bahwa efek gravitasi dari bintang-bintang terdekat dari waktu ke waktu mendorong objek individu dari awan Oort ke wilayah kita, menciptakan komet berumur panjang dari mereka.

Lima belas tahun yang lalu, pada bulan September 2002, benda terbesar di tata surya sejak penemuan Pluto pada tahun 1930 ditemukan, mengantarkan era baru penemuan dan perubahan cepat dalam citra pinggiran tata surya. Ternyata sebuah objek yang tidak diketahui berputar mengelilingi Matahari setiap 288 tahun pada jarak 6 miliar km, yang lebih dari empat puluh kali jarak antara Bumi dan Matahari (Pluto dan Neptunus hanya berjarak 4,5 miliar km). Penemunya, astronom di California Institute of Technology, menamakannya kuaoara. Menurut perhitungan awal, ia seharusnya memiliki diameter 1250 km, yang lebih dari setengah diameter Pluto (2300 km). Uang kertas baru telah mengubah ukuran ini menjadi 844,4 km.

Pada November 2003, objek itu ditemukan 2003 WB 12, dinamai kemudian Titik, atas nama dewi Eskimo yang bertanggung jawab atas penciptaan hewan laut. Esensi secara resmi bukan milik sabuk Kuiper, tapi kelas ETNO - yaitu, sesuatu antara sabuk Kuiper dan Awan Oort. Sejak saat itu, pengetahuan kita tentang bidang ini mulai meningkat seiring dengan penemuan benda-benda lain, di antaranya bisa kita sebut misalnya, makemake, Haume или Eris. Pada saat yang sama, pertanyaan baru mulai muncul. Bahkan pangkat Pluto. Pada akhirnya, seperti yang Anda tahu, dia dikeluarkan dari kelompok elit planet.

Para astronom terus menemukan objek perbatasan baru (3). Salah satu yang terbaru adalah planet kerdil Dee Dee. Terletak 137 miliar km dari Bumi. Itu berputar mengelilingi Matahari dalam 1100 tahun. Suhu di permukaannya mencapai -243°C. Itu ditemukan berkat teleskop ALMA. Namanya adalah kependekan dari "Dwarf Jauh".

3. Objek Trans-Neptunus

Ancaman hantu

Pada awal 2016, kami melaporkan kepada MT bahwa kami telah menerima bukti tidak langsung tentang keberadaan planet kesembilan yang belum diketahui di tata surya (4). Kemudian, para ilmuwan di Universitas Lund Swedia mengatakan bahwa itu tidak terbentuk di tata surya, tetapi merupakan planet ekstrasurya yang ditangkap oleh Matahari. Pemodelan komputer Alexandra Mustilla dan rekan-rekannya menyarankan bahwa matahari muda "mencuri" dari bintang lain. Ini bisa saja terjadi ketika kedua bintang itu saling mendekat. Kemudian planet kesembilan dilempar keluar dari orbitnya oleh planet lain dan memperoleh orbit baru, sangat jauh dari bintang induknya. Belakangan, kedua bintang itu sekali lagi berjauhan, tetapi objek itu tetap mengorbit mengelilingi Matahari.

Para ilmuwan dari Observatorium Lund percaya bahwa hipotesis mereka adalah yang paling mungkin, karena tidak ada penjelasan yang lebih baik untuk apa yang terjadi, termasuk anomali dalam orbit objek yang berputar di sekitar sabuk Kuiper. Di suatu tempat di luar sana, sebuah planet hipotetis misterius bersembunyi dari mata kita.

pidato yang keras Konstantin Batygin i Mike Brown dari California Institute of Technology, yang mengumumkan pada Januari 2016 bahwa mereka telah menemukan planet lain jauh di luar orbit Pluto, membuat para ilmuwan membicarakannya seolah-olah mereka sudah tahu bahwa benda angkasa besar lainnya mengorbit di suatu tempat di pinggiran tata surya . . Ini akan sedikit lebih kecil dari Neptunus dan akan mengorbit Matahari dalam orbit elips setidaknya selama 15 20-4,5. bertahun-tahun. Batygin dan Brown mengklaim bahwa planet ini terlempar ke pinggiran tata surya, mungkin selama periode awal perkembangannya, sekitar XNUMX miliar tahun yang lalu.

Tim Brown mengangkat masalah kesulitan dalam menjelaskan keberadaan apa yang disebut Tebing Kuiper, yaitu, semacam celah di sabuk asteroid trans-Neptunus. Ini mudah dijelaskan oleh gravitasi objek masif yang tidak diketahui. Para ilmuwan juga menunjukkan statistik biasa bahwa untuk ribuan fragmen batuan di Awan Oort dan Sabuk Kuiper, harus ada ratusan asteroid yang panjangnya beberapa kilometer dan mungkin satu atau lebih planet besar.

4. Salah satu fantasi visual tentang Planet X.

Pada awal 2015, NASA merilis pengamatan dari Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE. Mereka menunjukkan bahwa di luar angkasa pada jarak hingga 10 ribu kali lebih jauh dari Matahari ke Bumi, tidak mungkin menemukan Planet X. WISE, bagaimanapun, mampu mendeteksi benda-benda sebesar Saturnus, dan oleh karena itu sebuah benda angkasa. tubuh seukuran Neptunus bisa luput dari perhatiannya. Oleh karena itu, para ilmuwan juga melanjutkan pencarian mereka dengan Teleskop Keck XNUMX meter di Hawaii. Sejauh ini tidak berhasil.

Mustahil untuk tidak menyebutkan konsep mengamati bintang "sialan" yang misterius, katai coklat - yang akan membuat tata surya menjadi sistem biner. Sekitar setengah dari bintang yang terlihat di langit adalah sistem yang terdiri dari dua komponen atau lebih. Sistem biner kita dapat membentuk katai kuning (Matahari) bersama dengan katai coklat yang lebih kecil dan lebih dingin. Namun, hipotesis ini tampaknya tidak mungkin saat ini. Bahkan jika suhu permukaan katai coklat hanya beberapa ratus derajat, peralatan kami masih bisa mendeteksinya. Observatorium Gemini, Teleskop Spitzer, dan WISE telah menetapkan keberadaan lebih dari sepuluh objek serupa pada jarak hingga seratus tahun cahaya. Jadi jika satelit matahari benar-benar ada di suatu tempat, kita seharusnya sudah menyadarinya sejak lama.

Atau mungkin planet itu ada, tapi sudah tidak ada lagi? Astronom Amerika di Southwestern Research Institute di Boulder, Colorado (SwRI), David Nesvorny, dalam sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Science, membuktikan bahwa keberadaan yang disebut testis di sabuk Kuiper jejak kaki raksasa gas kelimayang ada pada awal pembentukan tata surya. Kehadiran banyak potongan es di daerah ini akan menunjukkan keberadaan planet seukuran Neptunus.

Para ilmuwan menyebut inti sabuk Kuiper sebagai kumpulan ribuan objek trans-Neptunus dengan orbit serupa. Nesvorny menggunakan simulasi komputer untuk memodelkan pergerakan "inti" ini selama 4 miliar tahun terakhir. Dalam karyanya, ia menggunakan apa yang disebut Model Nice, yang menggambarkan prinsip-prinsip migrasi planet selama pembentukan tata surya.

Selama migrasi, Neptunus, yang terletak pada jarak 4,2 miliar km dari Matahari, tiba-tiba bergeser 7,5 juta km. Para astronom tidak tahu mengapa ini terjadi. Pengaruh gravitasi dari raksasa gas lainnya, terutama Uranus atau Saturnus, telah diusulkan, tetapi tidak ada yang diketahui tentang interaksi gravitasi antara planet-planet ini. Menurut Nesvorny, Neptunus pasti tetap berada dalam hubungan gravitasi dengan beberapa planet es tambahan, yang dipaksa keluar dari orbitnya menuju Sabuk Kuiper selama migrasinya. Selama proses ini, planet ini pecah dan memunculkan ribuan objek es besar yang sekarang dikenal sebagai intinya atau trans-Neptunus.

Probe seri Voyager dan Pioneer, beberapa tahun setelah peluncuran, menjadi kendaraan terestrial pertama yang melintasi orbit Neptunus. Misi tersebut telah mengungkap kekayaan Sabuk Kuiper yang jauh, menghidupkan kembali banyak diskusi tentang asal usul dan struktur tata surya yang ternyata jauh di luar dugaan siapa pun. Tak satu pun dari probe menghantam planet baru, tetapi Pioneer 10 dan 11 yang melarikan diri mengambil jalur penerbangan tak terduga yang terlihat di tahun 80-an. Dan lagi-lagi muncul pertanyaan tentang sumber gravitasi dari penyimpangan yang diamati, yang mungkin tersembunyi di pinggiran dari tata surya...