Новость

Тайны окраин Солнечной системы: что скрывают 27 ледяных объектов за Нептуном

По данным NASA, при совместных наблюдениях космическими телескопами «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» в видимом и инфракрасном диапазонах зарегистрировано 27 ранее неизвестных транснептуновых объектов — малых ледяных тел на орбитах за Нептуном.

Тайны окраин Солнечной системы: что скрывают 27 ледяных объектов за Нептуном

Их блеск на восемь порядков ниже порога невооружённого глаза, что приближает инструменты к пределу проектной чувствительности. Для планетной космогонии выборка открывает прямой доступ к первичному веществу протопланетного диска.

Разделение каналов

Программа строилась на спектральном разделении задач. «Хаббл» фиксировал отражённый видимый свет и определял альбедо и цветовые индексы. «Уэбб» работал в инфракрасном диапазоне, где тепловое излучение позволяет оценить диаметр и эффективную плотность тела. Комбинация двух каналов даёт оценку массы с погрешностью, определяемой точностью инфракрасного потока. Орбитальные элементы восстанавливались по серии повторных экспозиций; короткая дуга наблюдений остаётся главным источником неопределённости в большой полуоси.

Два класса и реликтовая поверхность

Анализ орбит разделил объекты на две популяции. «Динамически холодные» TNO движутся по почти круговым орбитам в плоскости эклиптики и считаются реликтом исходного диска. «Динамически горячие» имеют эллиптические траектории с заметным наклоном к плоскости Солнечной системы. По действующей модели миграции, эти тела сформировались между орбитами Урана и Нептуна и были вытеснены на периферию при раннем движении газовых гигантов. Цветовые характеристики внутри каждой группы указывают на единый сценарий происхождения.

До запуска программы предполагалось, что малые тела за миллиарды лет утратили поверхностный слой из-за множественных столкновений. Спектры «Уэбба» этого не подтверждают: цветовые индексы соответствуют реликтовому составу. По данным группы под руководством аспирантки Университета Северной Аризоны Анастасии Морган, наименее крупные объекты сохраняют характеристики первичного вещества — это указывает на работу механизма, для которого пока нет количественной модели.

Пределы метода

Статистика из 27 объектов недостаточна для строгого разделения популяций. Инфракрасный канал «Уэбба» ограничен предельной звёздной величиной, и расширение каталога требует либо более холодных детекторов, либо нового аппарата в точке L2. Масса каждого объекта остаётся неопределённой — прямых измерений гравитационного влияния на соседние тела нет, оценка идёт через предположение о плотности. Для проверки реликтовой гипотезы нужны спектры высокого разрешения в среднем инфракрасном диапазоне, недоступном текущим инструментам.