Kuvan luotto: NASA
Varsinais-tutkimusinstituutin tutkijat uskovat, että heillä on teoria, joka voisi auttaa selittämään, miksi Kuiper-vyöllä on niin vähän esineitä - esineiden kaista, joka on Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella. Planeettajärjestelmien muodostumista koskevien teorioiden mukaan Kuiper-hihnassa tulisi olla 100 kertaa enemmän materiaalia kuin tähtitieteilijät ovat havainneet. Tutkijoiden mielestä kaasujättiläiset, mukaan lukien Neptunus, muodostuivat lähemmäksi aurinkoa ja ovat ajallisesti ajautuneet kauempana pidemmälle. Neptunuksen siirtyessä ulos, se olisi voinut ajaa Kuiper-esineet pois aurinkojärjestelmästä.
Varsinaisen tutkimusinstituutin (SwRI) ja Observatoire de la C? Te d’Azurin tutkijoiden uusi tutkimus selittää yhden Neptunuksen ulkopuolella olevien kohteiden salaperäisimmistä puolista. Näin toimimalla se tarjoaa ainutlaatuisen välähdyksen proto-planeettalevylle, josta aurinkokunnan planeetat muodostuivat. Tulokset julkaistaan Nature-lehden 27. marraskuuta ilmestyvässä numerossa.
Kuiper-vyö on aurinkokunnan alue, joka ulottuu ulospäin Neptunuksen kiertoradasta ja sisältää miljardeja jäisiä esineitä kilometreistä tuhansien kilometrien poikki. Se löydettiin vuonna 1992, ja siitä lähtien lähes 1 000 kohdetta on luetteloitu. Jotkut näistä esineistä ovat erittäin suuria - suurimpien halkaisija on yli 1000 kilometriä.
Koska tähtitieteilijät ovat tutkineet tätä rakennetta, mysteeri on paljastunut. Kuten suurin osa aurinkokunnan planeetoista, suurten Kuiper-hihnan esineiden uskotaan muodostuvan pienemmistä esineistä, jotka tarttuivat yhteen törmäyssään. Jotta tämä prosessi olisi toiminut Neptunuksen ulkopuolella olevilla syrjäisillä alueilla, Kuiper-hihnan piti sisältää yli 10 kertaa enemmän materiaalia kuin on maapallolla. Tämän alueen teleskooppitutkimukset osoittavat kuitenkin, että se sisältää tällä hetkellä suunnilleen yhden kymmenesosan maapallon massasta tai vähemmän.
Palapelin ratkaisemiseksi tutkijat ovat jo usean vuoden ajan etsineet tapaa poistaa yli 99 prosenttia Kuiper-hihnan materiaalista. Tohtori Harold Levison (SwRI) ja tohtori Alessandro Morbidelli (Nizzan observatorio, Nizza, Ranska) kuvailevat kuitenkin artikkelissaan "Kuiperin hihnan muodostaminen esineiden kuljettamisella ulkoiseen suuntaan Neptunuksen muuttoliikkeen aikana". että Kuiper-hihna ei ole menettänyt paljon massaa ollenkaan.
"Massan ehtymisongelma on pysynyt kurkussa jo jonkin aikaa", sanoo Levison, SwRI: n avarustutkimuksen osaston henkilökunnan tutkija. "Näyttää siltä, että meillä on vihdoinkin mahdollinen vastaus."
Levison ja Morbidelli väittävät, että proto-planeettalevyllä, josta kaikki planeetat, asteroidit ja komeetat muodostuivat, oli tähän mennessä odottamaton reuna Neptunuksen nykyisessä sijainnissa, joka on 30 tähtitieteellistä yksikköä (AU, keskimääräinen etäisyys auringon ja maan välillä) , ja että Kuiper-vyön nykyinen alue oli tyhjä. Kaikki Kuiperin hihnan esineet, joita näemme Neptunuksen ulkopuolella, muodostuivat paljon lähempänä aurinkoa ja kuljetettiin ulospäin planeetan muodostumisen viimeisissä vaiheissa.
Tutkijat ovat jo 20 vuoden ajan tietäneet, että jättiläisten planeettojen kiertoradat liikkuivat niiden muodostuessaan. Erityisesti Uranus ja Neptune muodostuivat lähemmäksi aurinkoa ja muuttivat ulospäin. Levison ja Morbidelli osoittavat, että Neptune olisi voinut työntää kaikki havaitut Kuiper-vyön esineet ulospäin siirtyessään.
"Emme todellakaan ratkaisseet joukkotuhonnan ongelmaa, ohitimme sen", Levison sanoo. "Työmme mukaan Neptunuksen ulkopuolella olevassa tyhjössä puuttui todennäköisesti esineitä."
Kuitenkin tässä mallissa alueen sisätila 30 AU: iin sisälsi tarpeeksi materiaalia Kuiper-hihnan esineiden muodostamiseksi. Neptunuksen käyttämät mekanismit Kuiper-hihnan työntämiseksi koskivat vain pientä osaa esineistä. Näistä tuli astronomien näkemiä esineitä; loput Neptunus hajotti aurinkokunnan ulkopuolelle. Tämä uusi teoria selittää monia ulkoisen aurinkokunnan havaittavia piirteitä, mukaan lukien Kuiper-vyökohteiden kiertoratojen ominaisuudet ja Neptunuksen sijainti.
"Yksi Neptunuksen muuton hämmentävistä seikoista on, miksi se pysähtyi sinne, missä se tapahtui", Morbidelli sanoo. ”Uusi mallisi selittää myös tämän. Neptunus muutti, kunnes se osui planeettaproteiinin reunaan, jolloin se pysähtyi äkillisesti. "
NASA, Kansallinen tiedesäätiö ja Pariisin kansallinen tiedekeskus (National de la Recherche Scientifique) rahoittivat tätä tutkimusta.
Alkuperäinen lähde: SwRI-lehdistötiedote
