Далеч отвъд Нептун астрономите очакваха да открият повече малки ледени тела, отколкото разкриха най-задълбочените им проучвания. Тези транснептунови обекти (TNO) са остатъци от материала, изградил планетите. Изследването на най-малките от тях може да помогне на учените да разберат как е започнал този процес на формиране и каква е била съдбата на останалите фрагменти.

За първи път изследователи обединиха възможностите на космическите телескопи на НАСА „Хъбъл“ и „Джеймс Уеб“, за да проучат тези далечни тела. „Уеб“ откри 27 малки и слабо светещи транснептунови обекта, включително някои от най-малките и най-бледите, наблюдавани някога пряко. Броят им се оказа по-малък от предвижданията на някои модели за формиране на планети, а цветовете на повърхността им подсказваха, че може да са запазили следи от своя произход въпреки милиардите години, през които вероятно са претърпели множество сблъсъци.

Повечето обекти отвъд орбитата на Нептун са над 100 милиона пъти по-бледи от обектите, видими с невъоръжено око. Един от новооткритите обекти беше толкова слаб, че наблюдаването му би било сравнимо с това да стоиш на Земята и да засечеш малък рояк светулки на Луната. Най-малкият от тях имаше диаметър от около 5 километра – приблизително пет пъти по-малко от размера, който може да бъде засечен с най-чувствителните наземни телескопи.

Двата космически телескопа наблюдаваха едновременно един и същ участък от небето. „Хъбъл“ измерваше видимата светлина, докато „Уеб“ наблюдаваше в инфрачервения диапазон. В съвкупност тези наблюдения позволиха на изследователите да определят орбитите на обектите, да преценят размерите им и да измерят цветовете, които дават насоки за състава на повърхността им.

TNO съхраняват доказателства от етап на формиране на планетата, който е труден за изучаване другаде в Слънчевата система. В началото прах и камъчета, обикалящи около Слънцето, се събраха в твърди тела, наречени планетезимали, някои с размерите на градове. След това тези градивни елементи могат да се слеят в планети. Отвъд Нептун този по-късен етап остава незавършен, оставяйки популация от ледени планетезимали.

Изследването включва две групи с различна история. Динамично „студените“ TNO все още следват първоначалните си, относително кръгли орбити, близки до равнината, в която орбитират планетите. Динамично „горещи“ TNO се образуваха между настоящите местоположения на Уран и Нептун, след което бяха изтласкани навън, когато гигантските планети мигрираха в началото на историята на Слънчевата система. Сега те пътуват по удължени орбити, които ги носят над и под тази равнина. Тук „горещо“ и „студено“ описват орбиталното поведение, а не температурите на обектите.

Измерванията на „Уеб“ показаха, че двете групи имат сходно разпределение на размерите, което означава, че относителният брой на по-малките и по-големите обекти следва почти същия модел. Това сходство предлага начин да се тества как планетезималите са се образували в различни части на младата Слънчева система.

Измерванията на цвета имаха за цел да установят какво се е случило с тези тела след тяхното формиране. Астрономите очакваха, че малките обекти отвъд орбитата на Нептун и в двете групи са претърпели многократни сблъсъци, променили повърхностите им. Ако това беше така, цветовете им биха могли да се различават от тези на по-големите обекти.

Вместо това малките TNO показаха същите цветови характеристики като по-големите си събратя. Изглежда, че и двете групи обекти са запазили цветовете, характерни за времето на тяхното формиране, което предполага, че сблъсъците не са променили съществено повърхностния им състав. Изследователите все още проучват дали тези тела са претърпели по-малко сблъсъци от очакваното или по някакъв начин са запазили първоначалния си състав дори след като са били ударени и разбити на части.

Снимка: Unsplash/NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

Виж още: Първият в света плаващ титан се носи по водата, без да губи от прочутата си сила