Недавно обнаруженное скопление объектов, называемое «внутренним ядром» пояса Койпера, может рассказать нам о ранней истории Солнечной системы, включая движение Нептуна.
Пояс Койпера в представлении художника ESO/М. Корнмессер
Пояс Койпера, диск ледяных пород на самых дальних краях Солнечной системы, похоже, имеет более сложную структуру, чем мы думали. В 2011 году исследователи обнаружили там скопление объектов на схожих орбитах, которое они назвали «ядром» пояса Койпера. Теперь другая группа обнаружила ещё более компактное скопление объектов, которое они назвали «внутренним ядром».
Первоначальное ядро было обнаружено визуально с помощью графиков орбит 189 объектов пояса Койпера (KBO). Оно находится примерно в 44 астрономических единицах от Солнца, где одна астрономическая единица — это расстояние между Солнцем и Землёй. С момента открытия ядра никаких дополнительных структур в поясе Койпера обнаружено не было.
Так продолжалось до тех пор, пока Амир Сирадж из Принстонского университета в Нью-Джерси и его коллеги не взялись за кропотливую работу по уточнению орбитальных данных 1650 объектов пояса октаэдра и не ввели их в алгоритм, который ищет кластеризацию и структуру. Они обучили алгоритм поиску ядра, а затем проанализировали результаты на наличие других структур. «Ядро никогда не находили отдельно — всякий раз, когда алгоритм находил его, он находил и другую группу», — говорит Сирадж.
Исследователи назвали это новое скопление внутренним ядром, поскольку оно расположено примерно в 43 астрономических единицах от Солнца. Все объекты во внутреннем ядре имеют удивительно круговые орбиты, почти полностью совпадающие с диском Солнечной системы.
«Такого рода орбитальное спокойствие является признаком очень древней, нетронутой структуры — типа структуры, которая может дать ключи к пониманию эволюции Солнечной системы, того, как планеты-гиганты двигались по своим орбитам, через какие межзвездные среды прошла Солнечная система, и многого другого о ранних днях Солнечной системы», — говорит Сирадж.
Это может быть особенно познавательно для изучения миграции Нептуна из внутренней части Солнечной системы, где он, как считается, сформировался, к его нынешнему положению, говорит Дэвид Несворни из Юго-Западного исследовательского института в Колорадо, один из первооткрывателей исходного ядра. Несворни говорит, что, возможно, по мере того как Нептун двигался наружу, объекты пояса Пойнта, составляющие ядро и внутреннее ядро, были на короткое время захвачены гравитационным взаимодействием с гигантской планетой, что привело к слипанию, которое мы наблюдаем сейчас, прежде чем они были отсоединены, когда Нептун продолжил свой путь.
Ожидается, что обсерватория Веры К. Рубин в Чили, начавшая работу в этом году, обнаружит гораздо больше объектов пояса Койпера, чем нам известно сейчас. Это должно рассказать нам больше о ядре и внутреннем ядре, а также о наличии других пока не обнаруженных структур на краю Солнечной системы. «Чем больше мы узнаём об архитектуре пояса Койпера, тем больше мы узнаём об истории Солнечной системы», — говорит Сирадж.
arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2511.07512
Источник: www.newscientist.com
