Πιστωτική εικόνα: NASA
Ερευνητές από το Southwest Research Institute πιστεύουν ότι έχουν μια θεωρία που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί υπάρχουν τόσο λίγα αντικείμενα στη ζώνη Kuiper - μια ζώνη αντικειμένων έξω από την τροχιά του Ποσειδώνα. Σύμφωνα με τις θεωρίες για το πώς σχηματίζονται τα πλανητικά συστήματα, θα πρέπει να υπάρχει 100 φορές περισσότερο υλικό στη ζώνη Kuiper από ό, τι έχουν παρατηρήσει οι αστρονόμοι. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι γίγαντες του φυσικού αερίου, συμπεριλαμβανομένου του Ποσειδώνα, σχηματίστηκαν πιο κοντά στον Ήλιο και αργά παρασύρθηκαν περισσότερο με την πάροδο του χρόνου. Καθώς ο Ποσειδώνας μετανάστευσε έξω, θα μπορούσε να έχει ωθήσει τα αντικείμενα Kuiper από το ηλιακό σύστημα.
Μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Southwest Research Institute (SwRI) και το Observatoire de la C? Te d'Azur παρέχει μια εξήγηση για μια από τις πιο μυστηριώδεις πτυχές του πληθυσμού των αντικειμένων πέρα από τον Ποσειδώνα. Με αυτόν τον τρόπο, παρέχει μια μοναδική ματιά στον πρωτο-πλανητικό δίσκο από τον οποίο σχηματίστηκαν οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Τα αποτελέσματα θα δημοσιευτούν στο τεύχος της Φύσης της 27ης Νοεμβρίου.
Η ζώνη Kuiper είναι μια περιοχή του ηλιακού συστήματος που εκτείνεται προς τα έξω από την τροχιά του Ποσειδώνα, που περιέχει δισεκατομμύρια παγωμένα αντικείμενα από χιλιόμετρα έως χιλιάδες χιλιόμετρα. Ανακαλύφθηκε το 1992 και, από τότε, έχουν καταγραφεί σχεδόν 1.000 αντικείμενα. Μερικά από αυτά τα αντικείμενα είναι πολύ μεγάλα - το μεγαλύτερο με διάμετρο πάνω από 1.000 χιλιόμετρα.
Καθώς οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει αυτήν τη δομή, ένα μυστήριο έχει ξεδιπλωθεί. Όπως και οι περισσότεροι πλανήτες στο Ηλιακό Σύστημα, τα μεγάλα αντικείμενα ζώνης Kuiper πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί από μικρότερα αντικείμενα που συγκολλήθηκαν μεταξύ τους όταν συγκρούστηκαν. Για να λειτουργήσει αυτή η διαδικασία σε απομακρυσμένες περιοχές πέρα από τον Ποσειδώνα, ο ιμάντας Kuiper θα έπρεπε να περιέχει περισσότερο από 10 φορές την ποσότητα υλικού από ό, τι στη Γη. Ωστόσο, οι τηλεσκοπικές έρευνες αυτής της περιοχής δείχνουν ότι αυτή τη στιγμή περιέχει περίπου το ένα δέκατο της μάζας της Γης, ή λιγότερο.
Για να λύσουν το παζλ, οι ερευνητές έψαχναν για αρκετά χρόνια έναν τρόπο να αφαιρέσουν περισσότερο από το 99 τοις εκατό του υλικού της ζώνης Kuiper. Ωστόσο, ο Δρ Harold Levison (SwRI) και ο Δρ Alessandro Morbidelli (Observatoire de la C? Te d'Azur της Νίκαιας, Γαλλία) περιγράφουν στο άρθρο τους, «Διαμόρφωση της ζώνης Kuiper από την εξωτερική μεταφορά αντικειμένων κατά τη μετανάστευση του Ποσειδώνα». ότι η ζώνη Kuiper μπορεί να μην έχει χάσει καθόλου μάζα.
«Το πρόβλημα της μαζικής εξάντλησης έχει κολλήσει στο λαιμό μας εδώ και αρκετό καιρό», λέει ο Levison, επιστήμονας προσωπικού στο Τμήμα Διαστημικών Μελετών SwRI. "Φαίνεται ότι μπορεί τελικά να έχουμε μια πιθανή απάντηση."
Ο Levison και ο Morbidelli υποστηρίζουν ότι ο πρωτο-πλανητικός δίσκος από τον οποίο σχηματίστηκαν όλοι οι πλανήτες, οι αστεροειδείς και οι κομήτες είχαν μέχρι σήμερα απρόβλεπτη ακμή στην τρέχουσα θέση του Ποσειδώνα, που βρίσκεται σε 30 αστρονομικές μονάδες (AU, η μέση απόσταση μεταξύ του Ήλιου και της Γης) , και ότι η περιοχή που καταλαμβάνεται τώρα από τη ζώνη Kuiper ήταν κενή. Όλα τα αντικείμενα της ζώνης Kuiper που βλέπουμε πέρα από τον Ποσειδώνα σχηματίστηκαν πολύ πιο κοντά στον Ήλιο και μεταφέρθηκαν προς τα έξω κατά τα τελικά στάδια του σχηματισμού πλανητών.
Οι ερευνητές γνωρίζουν εδώ και 20 χρόνια ότι οι τροχιές των γιγαντιαίων πλανητών κινούνται καθώς σχηματίζονταν. Συγκεκριμένα, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας σχηματίστηκαν πιο κοντά στον Ήλιο και μετανάστευσαν προς τα έξω. Ο Levison και ο Morbidelli δείχνουν ότι ο Ποσειδώνας θα μπορούσε να ωθήσει όλα τα παρατηρούμενα αντικείμενα ζώνης Kuiper καθώς μετανάστευσε.
"Πραγματικά δεν λύσαμε το πρόβλημα της μαζικής εξάντλησης, το παρακάμψαμε", λέει ο Levison. "Σύμφωνα με τη δουλειά μας, το κενό πέρα από τον Ποσειδώνα πιθανότατα δεν είχε αντικείμενα."
Ωστόσο, σε αυτό το μοντέλο, το εσωτερικό της περιοχής έως 30 AU περιείχε αρκετό υλικό για να σχηματιστούν τα αντικείμενα της ζώνης Kuiper. Οι μηχανισμοί που χρησιμοποίησε ο Neptune για να σπρώξει τη ζώνη Kuiper επηρέασε μόνο ένα μικρό κλάσμα των αντικειμένων. Αυτά έγιναν τα αντικείμενα που βλέπουν οι αστρονόμοι. οι υπόλοιποι διασκορπίστηκαν από το Ηλιακό Σύστημα από τον Ποσειδώνα. Αυτή η νέα θεωρία εξηγεί πολλά από τα παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά του εξωτερικού ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των χαρακτηριστικών των τροχιών των αντικειμένων ιμάντα Kuiper και της θέσης του Ποσειδώνα.
«Μία από τις αινιγματικές πτυχές της μετανάστευσης του Ποσειδώνα είναι γιατί σταμάτησε εκεί που έκανε», λέει ο Morbidelli. «Το νέο μας μοντέλο το εξηγεί και αυτό. Ο Ποσειδώνας μετανάστευσε μέχρι να χτυπήσει στην άκρη του πρωτο-πλανητικού δίσκου, οπότε σταμάτησε απότομα. "
Η NASA, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και το Κέντρο National de la Recherche Scientifique στο Παρίσι χρηματοδότησαν αυτήν την έρευνα.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων SwRI
