Екип, който изследва динамиката на обектите в пояса на Куипер, пръстеновидната област от ледени тела, намираща се далеч отвъд орбитата на Нептун, смята, че е открил доказателства за „много стара, непокътната структура” в нашата Слънчева система.
Докато облакът Оорт, за който се смята, че се намира на разстояние между 5000 и 100 000 астрономически единици (АЕ) от Слънцето, остава хипотетичен, ние сме наблюдавали над 3100 обекта в пояса на Куипер, дома на Плутон, Макемаке, Ерис и Арокот.
„Поясът на Куипер се намира в крайните предели на нашата Слънчева система, отвъд орбитата на Нептун. Понякога го наричат „третата зона“ на Слънчевата система. Астрономите смятат, че в тази област има милиони малки ледени обекти, включително стотици хиляди, които са по-големи от 100 километра в ширина. Някои от обектите, включително Плутон, са с ширина над 1000 километра“, обяснява НАСА за пояса, разположен между 30 и 50 астрономически единици от Слънцето, като една астрономическа единица е средното разстояние от Земята до Слънцето.
„Подобно на астероидния пояс, поясът на Куйпер е област, в която са се събрали остатъци от ранната история на Слънчевата система. Както астероидният пояс, той също е бил оформен от гигантска планета, макар че е по-скоро дебел диск (като поничка), отколкото тънък пояс.“
През 2011 г. екип от астрономи направи подробно проучване на орбиталното разпределение на 169 транснептунови обекта (ТНО) и установи, че те не са еднородна и проста популация, а могат да бъдат разделени на три отделни групи.
„Установихме, че класическият пояс е сложна област с подструктури, които надхвърлят обичайното разделение на вътрешен (вътрешен до 3:2 средно движение резонанс [MMR]), основен (между 3:2 и 2:1 MMR) и външен (външен до 2:1 MMR)“, обясни екипът в статията си, публикувана в The Astronomical Journal.
„Основният класически пояс (a = 40–47 AU) трябва да бъде моделиран с най-малко три компонента: „горещата“ компонента с широко разпределение на наклона и две „студени“ компоненти (разбъркана и ядро) с много по-тясно разпределение на наклона.“
От особен интерес и значение за най-новата предпечатна статия е компонентът, който те нарекоха „ядро“.

„Студената популация показва особено силно групиране в лента с дебелина около 1 AU, центрирана на 44 AU (която наричаме ядро). Линейната плътност на броя (#/AU) на „студените“ обекти в пояса се увеличава от вътрешния край на 42.4 AU до максимум на ∼44.4 AU, всички с доста ниски ексцентричности“, продължава екипът.
„След 44.4 AU линейната плътност на броя значително намалява, а класическите ТНО имат по-висока ексцентричност; моделът CFEPS-L7 използва „разбъркана“ популация, която обхваща диапазона 42.4–47 AU с един параметър. Ние подкрепяме идеята, че този студен компонент е първоначален (обектите са се образували на приблизително същите разстояния от Слънцето, на които се намират и днес), въпреки че това не е задължително.“
След това проучване не са открити други подструктури в пояса на Куипер. Но в нова статия, която все още не е преминала през рецензиране, екип от учени от Принстънския университет смята, че може би е открил доказателства за „вътрешно ядро“. Екипът проучи 1650 обекта от пояса на Куипер, използвайки алгоритъм за групиране на базата на плътността, наречен DBSCAN, като първо провери дали може да идентифицира ядрото, а след това „ако да, дали едновременно с това идентифицира и други групи“.
Въпреки че ще трябва да изчакаме по-нататъшни наблюдения за допълнителни доказателства за или против тази структура, наречена вътрешно ядро, екипът смята, че може да е идентифицирал нова първоначална група на около 43 AU.
„Освен че се намира на по-малка полуголяма ос (a ∼43 AU) в сравнение с ядрото (a ∼44 AU), вътрешното ядро има и по-студена разпределение на свободната ексцентричност от ядрото както по отношение на дисперсията на разпределението на Рейли, която най-добре го описва (∼0.025), така и по отношение на общия диапазон (0.01−0.06)“, обяснява екипът в статията си. „В резултат на това вътрешното ядро може да наложи по-строги ограничения от ядрото по отношение на степента на динамично затопляне, която поясът на Куипер би могъл да поддържа по време на формирането и еволюцията на Слънчевата система.“
https://www.youtube.com/watch?v=QqSl7TVoCUQ
Особено интересно в това е ниската ексцентричност на предложената структура. С прости думи − орбитата е много кръгла.
„Този вид орбитално спокойствие е признак за много стара, необезпокоявана структура“, обяснява Амир Сирадж, астрофизик в Принстънския университет и водещ автор на статията. „Това е вид структура, която може да даде улики за еволюцията на Слънчевата система за това как гигантските планети са се движили по орбитите си, през какви междузвездни среди е преминала Слънчевата система, за всички видове неща, свързани с ранните дни на Слънчевата система.“
„Не е ясно как се е формирало вътрешното ядро“, добавя екипът. „Скоковете в миграцията на Нептун са възможно обяснение за ядрото, което може да важи и за вътрешното ядро.“
Макар това да е интересно проучване, ще трябва да изчакаме по-нататъшни наблюдения, за да научим повече.
„Все още не е ясно дали вътрешното ядро е продължение на ядрото или отделна структура“, отбелязва екипът. „Предстоящите наблюдения, включително тези на Legacy Survey of Space and Time (LSST) на обсерваторията Vera C. Rubin, може да предоставят допълнителни доказателства за съществуването на тази структура и може би да разрешат въпроса дали има две отделни структури.“
Снимка: Pexels/NASA, ESA, SwRI, JHU/APL, New Horizons KBO Search Team