Японские астрономы сделали открытие, которое может привести к лучшему пониманию генезиса планет в нашей Солнечной системе. Используя два взаимодополняющих космических прибора, команда обнаружила доселе неизвестную популяцию объектов, расположенных на краю внутренней части Солнечной системы. Это позволяет предположить существование более крупной структуры, расположенной в поясе Койпера.
Пояс Койпера — кольцеобразная область, простирающаяся к краю Солнечной системы за орбитой Нептуна, — является домом для Плутона и других карликовых планет. Впервые о поясе Койпера упомянул Жерар Койпер в 1951 году, а первое реальное доказательство его существования появилось в 1992 году с открытием Альбиона (1992QB1), небольшого тела, названного в честь персонажа из мифологии Уильяма Блейка о творении. Однако самым знаковым телом в этом поясе остается карликовая планета Плутон.
Расположенный на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц (АЕ) от Солнца (АЕ — это среднее расстояние между Землей и Солнцем), пояс Койпера закрыт от наблюдения с Земли из-за низких углов солнечной фазы — угла между Солнцем, наблюдаемым объектом и наблюдателем. Поэтому для наблюдения за объектами пояса с Земли требуются космические аппараты, способные преодолеть расстояние более 6,4 миллиарда километров. Из пяти космических аппаратов, исследовавших внешние области внутренней части Солнечной системы, только зонд НАСА «Новые горизонты» пересек пояс Койпера для изучения окружающей среды.
Синергия двух приборов для получения космических изображений
Запущенный в 2006 году аппарат «Новые горизонты» должен был внимательно изучить тела за пределами Солнечной системы. В 2015 году зонд пролетел мимо системы Плутона, а в 2019 году исследовал Аррокот, еще один объект в поясе Койпера. Хотя камера «Новых горизонтов» имеет большое фокусное расстояние, ее поле зрения остается ограниченным.
Не имея возможности самостоятельно обнаруживать объекты, «Новые горизонты» нуждаются в предварительном определении целей. Чтобы преодолеть это ограничение, исследователи из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) использовали телескоп Subaru — оптический и инфракрасный инструмент, расположенный на Мауна-Кеа на Гавайях. Благодаря своей широкоугольной камере Subaru может идентифицировать потенциально интересные объекты в поясе Койпера. Это международное сотрудничество между космическим аппаратом НАСА «Новые горизонты» и телескопом Subaru началось в 2004 году.
Предварительные исследования, опубликованные на сайте , основанные на наблюдениях, проведенных с помощью Subaru командой астрономов из NAOJ, Института планетарных наук в Аризоне, Юго-Западного исследовательского института в Колорадо и Гарвардского университета, подтверждают наличие 24 объектов в поясе Койпера. В 2023 году наблюдения с помощью камеры Hyper Suprime-Cam (HSC) на телескопе Subaru выявили еще 239 объектов за орбитой Нептуна.
Согласно недавнему пресс-релизу NAOJ, доктор Фуми Йошида, планетолог и астроном NAOJ, заявил, что 11 из этих тел были обнаружены «за пределами известного пояса Койпера». Обнаруженные на расстоянии от 70 до 90 а.е., они, по-видимому, представляют собой новый класс объектов, вращающихся в «кольце», отличном от пояса Койпера. Это открытие, ставшее результатом десятилетних наблюдений, поднимает вопросы о формировании солнечной туманности — облака газа, из которого образовалась Солнечная система.
На пути к более глубокому пониманию Солнечной системы
Ученые отмечают, что в области между 55 и 70 АЕ было обнаружено всего несколько объектов. Такие «пустые» зоны наблюдались и в других формирующихся планетных системах. Команда предполагает, что область начального формирования Солнечной системы гораздо больше, чем наблюдалось до сих пор, что ставит под сомнение существующие модели формирования планет.
«Если результаты подтвердятся, это будет крупным открытием. Первобытная солнечная туманность была гораздо больше, чем считалось ранее, что может иметь значение для изучения процесса формирования планет в нашей Солнечной системе», — сказал Йошида.
«Это крупное открытие, которое показывает нечто неожиданное, новое и захватывающее во внутренних регионах Солнечной системы», — добавил Алан Стерн, главный исследователь миссии «Новые горизонты». «Пояс Койпера в нашей Солнечной системе долгое время казался очень ограниченным по сравнению со многими другими планетными системами, но наши результаты позволяют предположить, что это представление может быть связано с ошибкой наблюдений», — заключает Уэс Фрейзер, исследователь миссии «Новые горизонты» и ведущий автор одного из исследований. В настоящее время зонд «Новые горизонты» находится на расстоянии около 60 АЕ от Солнца, и исследователи надеются обнаружить другие далекие объекты, чтобы продолжить свои исследования.