В началото на годината междупланетна станция „New Horizons“снима астероид в пояса на Койпер - зона на задръстване на малки небесни тела, разположена много далеч от Земята, извън орбитата на Плутон. Смята се, че поясът на Койпер се е образувал от онова, което е останало след формирането на планетите на Слънчевата система. Според последните изчисления в Слънчевата система е имало друг леден гигант като Нептун и е възможно той все още да се върти около слънцето.
Къде се крие прото-веществото
В средата на 20 век астрономите излагат хипотеза: някъде отвъд орбитата на Нептун има резервоар от специални космически тела - планети Земя. Това са буци прах, камъни, лед от протопланетен облак. Те се считат за ембрионите на планетите.
През 1992 г. хипотезата е потвърдена: те откриха джуджета от орбитата на Нептун, на разстояние 30-55 астрономически единици. В чест на холандско-американския астроном Джерард Куйпер тази област е кръстена на пояса на Койпер.
Обитатели на пояса на Койпер
Сега астрономите знаят за две хиляди обекти в този регион на Слънчевата система. Предполага се, че има около сто хиляди тела с радиус повече от сто километра. Някои се движат по почти кръгови орбити, други по силно удължени, с огромна семиаксия от стотици астрономически единици. Вероятно нещо силно изкривява траекториите им, така че учените говорят за "горещо" население, а не за "студено", с необезпокоявани орбити.
Промоционално видео:
При "студеното" население повечето от обектите са побратимени - например астероидът Ultima Tule, с който космическият апарат New Horizons се приближи през януари тази година. Небесното тяло изглежда едно, но всъщност те са два малки обекта с един и същи цвят и вероятно състав.
Най-подробната снимка на Ultima Thule, направена от разстояние 6,6 хиляди километра.
Има категория тела, чиито орбити са в резонанс с орбитата на Нептун. Тоест съотношението на периодите на въртене около Слънцето е кратно на цели числа, да речем, 2: 3 или 3: 1. Такива обекти от време на време се приближават и влияят един на друг чрез силите на гравитацията, като Земята и Луната.
Специален тип са троянските астероиди. Това са малки скалисто-ледени тела в орбита на планетата, но се движат в резонанс с нея: пред или зад точките на Лагранж, където гравитационните влияния на Слънцето и планетата са балансирани. Юпитер има такива. Както се оказа, Нептун притежава и троянци. Смята се, че тези астероиди са били заловени и вкарани в пояса на Койпер отвън.
Така нареченият разпръснат диск е много интересен. Това са останките на планетите Земя, които са пътували от началото на формирането на Слънчевата система. Те никога не намериха неподвижна орбита, въпреки че някои временно изпаднаха в резонанс с Нептун и се задържаха в пояса на Койпер.
Сред тях се разграничава изкопаемия диск - тела в орбита с полу-голяма ос от около 500 астрономически единици (например планетата джудже Седна). Поради много удължените орбити, но при перихелии от само 35-40 астрономически единици, тези обекти не са засегнати от Нептун. Те са много трудни за наблюдение и учените смятат, че може да има много "вкаменелости", те представляват по-голямата част от пояса на Койпер.
Коланът на Койпер е разположен отвъд орбитата на Нептун. Той притежава около две хиляди тела, включително 31 планети джуджета. Илюстрация от РИА Новости.
Колко вещество има
Както е изчислено в Института за приложна астрономия на Руската академия на науките (Санкт Петербург), масата на пояса на Койпер е с два порядъка по-малка от две земни маси. „Общата маса на всички предмети, а има и големи тела като Плутон, е около петдесет пъти по-голяма от общата маса на астероидния пояс. Това поражда спекулации за произхода на Слънчевата система. Някои смятат, че първоначално е имало повече материя извън орбитата на Нептун. Според други идеи гигантските планети пътували през Слънчевата система, приближили се до Слънцето, след което се отдалечили по-далеч “- казва съавторът на РИА Новости Елена Питиева, ръководител на лабораторията по афеномия на ефемеридите. Масата на пояса на Койпер трябва да се вземе предвид при изчисляването на движението на планетите и космическите кораби. „Влиянието на пояса на Койпер е доста голямо. Поради това орбитите на близките планети се изместват с няколко километра за десет години ,- пояснява Питиева. В Русия няма как да се наблюдават обекти на пояса на Койпер. Единственият телескоп с 6-метрово огледало, способен на това, BTA в Кавказ, работи главно за астрофизиката. Астрометрията, тоест определянето на положението на обектите в небето, беше направено в обсерваторията в Пулково. Но съдбата й сега е под въпрос.
Скачащ гигант
В неотдавнашен преглед учени от Франция и САЩ описват историята на пояса на Койпер, използвайки модела Ница, разработен през 2005 г. Според нея Слънчевата система е била по-компактна, планетите се въртят около звездата по кръгови орбити и са разположени по-близо една до друга, отколкото сега. След това, след отстраняването на газа от системата, цялата "структура" започна да се движи, планетите промениха орбитите, разсейвайки и разсейвайки протопланетарната материя. Всичко, което остана зад Нептун, както и заловените обекти като троянски астероиди и нестабилни спътници, образуваха пояса на Куйпер. Вероятно оттам някои от кометите бяха изхвърлени от гигантските планети още повече - в облака на Оорт. Това е името на хипотетична зона в самите покрайнини на Слънчевата система, на разстояние от десет хиляди астрономически единици. Според авторите на рецензията,Моделът на Ница е съобразен с много наблюдавани факти и позволява да се направят редица предположения, които вече са били експериментално потвърдени или потвърдени. Но има и несъответствия. Учените са разработили своя собствена версия на модела Ница - NM12 (съкращението на имената на авторите и годината). Най-ефективно е, ако се приеме, че в Слънчевата система е имало пет или повече гигантски планети, а след това са останали четири. Сценарият е нещо подобно. Преди четири милиарда години Слънчевата система започна да се образува от газов и прашен облак. След шест милиона години планетите станаха тесни и те започнаха да променят орбитите. Сатурн и Юпитер скочиха далеч, изтласквайки неназования леден гигант от нашата планетарна система. Уран и Нептун се отдалечават от Слънцето и след сто милиона години стигат до сегашното си местоположение. Не е изключеноче петият леден гигант все още е в Слънчевата система - в орбита много по-далеч от Нептуновата. Тази идея беше изразена от американските астрономи Константин Батигин и Майкъл Браун през 2016 г., след като анализираха аномалните орбити на разпръснати предмети в пояса на Койпер, включително Седна, което не може да се обясни с влиянието на известни планети. Тези орбити са много удължени и перихелионите са групирани в една област. Сякаш нещо много масово им повлия. Така възникна хипотезата за деветата планета - все още не е потвърдена и не е опровергана. Може би ще бъде възможно да се провери през следващите години с помощта на наблюдения с телескопи или в планираните космически мисии до Уран и Нептун.анализиране на аномалните орбити на разпръснати предмети в пояса на Койпер, включително Седна, което не може да се обясни с влиянието на известни планети. Тези орбити са много удължени и перихелионите са групирани в една област. Сякаш нещо много масово им повлия. Така възникна хипотезата за деветата планета - все още не е потвърдена и не е опровергана. Може би ще бъде възможно да се провери през следващите години с помощта на наблюдения с телескопи или в планираните космически мисии до Уран и Нептун.анализиране на аномалните орбити на разпръснати предмети в пояса на Койпер, включително Седна, което не може да се обясни с влиянието на известни планети. Тези орбити са много удължени и перихелионите са групирани в една област. Сякаш нещо много масово им повлия. Така възникна хипотезата за деветата планета - все още не е потвърдена и не е опровергана. Може би ще бъде възможно да се провери през следващите години с помощта на наблюдения с телескопи или в планираните космически мисии до Уран и Нептун.ще бъде възможно да се провери през следващите години с помощта на наблюдения с телескопи или при планирани космически мисии до Уран и Нептун.ще бъде възможно да се провери през следващите години с помощта на наблюдения с телескопи или при планирани космически мисии до Уран и Нептун.
Орбитата на хипотетична девета планета, изчислена от аномални обекти на пояса на Койпер.
Татяна Пичугина