No início do ano, a estação interplanetária New Horizons fotografou um asteróide no cinturão de Kuiper, uma área de congestionamento de pequenos corpos celestes localizados muito longe da Terra, além da órbita de Plutão. Acredita-se que o cinturão de Kuiper se formou a partir do que restou após a formação dos planetas do sistema solar. De acordo com cálculos recentes, havia outro gigante de gelo como Netuno no sistema solar e é possível que ele ainda gire em torno do sol.
Onde está a proto-substância escondida
Em meados do século 20, os astrônomos apresentaram uma hipótese: em algum lugar além da órbita de Netuno, existe um reservatório de corpos cósmicos especiais - as terras planetárias. São aglomerados de poeira, pedras e gelo de uma nuvem protoplanetária. Eles são considerados os embriões dos planetas.
Em 1992, a hipótese foi confirmada: eles descobriram corpos anões além da órbita de Netuno, a uma distância de 30-55 unidades astronômicas. Em homenagem ao astrônomo holandês-americano Gerard Kuiper, esta área foi chamada de Cinturão de Kuiper.
Habitantes do cinturão de Kuiper
Os astrônomos agora conhecem cerca de dois mil objetos nesta região do sistema solar. Presume-se que existam cerca de cem mil corpos com um raio de mais de cem quilômetros. Alguns se movem em órbitas quase circulares, outros em altamente alongados, com um semieixo enorme de centenas de unidades astronômicas. Provavelmente, algo distorceu fortemente suas trajetórias, então os cientistas falam sobre uma população “quente” em oposição a uma “fria”, com órbitas não perturbadas.
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Na população "fria", a maioria dos objetos são geminados - por exemplo, o asteróide Ultima Tule, com o qual a espaçonave New Horizons se aproximou em janeiro deste ano. O corpo celeste parece um, mas na verdade são dois pequenos objetos da mesma cor e, provavelmente, composição.
A fotografia mais detalhada de Ultima Thule, tirada a uma distância de 6,6 mil quilômetros.
Existe uma categoria de corpos cujas órbitas estão em ressonância com a órbita de Netuno. Ou seja, a proporção dos períodos de revolução em torno do Sol é um múltiplo de números inteiros, digamos, 2: 3 ou 3: 1. De tempos em tempos, esses objetos se aproximam e influenciam uns aos outros por meio das forças da gravidade, como a Terra e a Lua.
Um tipo especial são asteróides de Trojan. São pequenos corpos rochosos de gelo em órbita do planeta, mas movendo-se em ressonância com ele: na frente ou atrás nos pontos de Lagrange, onde as influências gravitacionais do Sol e do planeta estão equilibradas. Júpiter tem isso. Acontece que Netuno também possui cavalos de Troia. Acredita-se que esses asteróides foram capturados e trazidos de fora para o cinturão de Kuiper.
O chamado disco espalhado é muito interessante. Estes são os remanescentes dos planetas Terra que viajaram desde o início da formação do sistema solar. Eles nunca encontraram uma órbita estacionária, embora alguns tenham caído temporariamente em ressonância com Netuno e tenham permanecido no cinturão de Kuiper.
Entre eles, um disco espalhado fóssil se distingue - corpos em órbita com um semieixo maior de cerca de 500 unidades astronômicas (por exemplo, o planeta anão Sedna). Devido às órbitas muito alongadas, mas em periélios de apenas 35-40 unidades astronômicas, esses objetos não são afetados por Netuno. Eles são muito difíceis de observar, e os cientistas acreditam que pode haver muitos "fósseis", eles respondem pela maior parte do cinturão de Kuiper.
O Cinturão de Kuiper está localizado além da órbita de Netuno. Ele possui cerca de dois mil corpos, incluindo 31 planetas anões. Ilustração de RIA Novosti.
Quanta substância há
Conforme calculado no Instituto de Astronomia Aplicada da Academia Russa de Ciências (São Petersburgo), a massa do cinturão de Kuiper é duas ordens de magnitude menor do que duas massas da Terra. “A massa total de todos os objetos, e há corpos grandes como Plutão, é cerca de cinquenta vezes a massa total do cinturão de asteróides. Isso dá origem a especulações sobre a origem do sistema solar. Alguns acreditam que inicialmente havia mais matéria além da órbita de Netuno. De acordo com outras idéias, os planetas gigantes viajaram através do sistema solar, se aproximaram do Sol, então se afastaram, "- diz RIA Novosti co-autora Elena Pitieva, chefe do laboratório de astronomia de efemérides. A massa do cinturão de Kuiper deve ser levada em consideração ao calcular o movimento dos planetas e espaçonaves. “A influência do cinturão de Kuiper é muito grande. Por causa disso, as órbitas dos planetas próximos são deslocadas por vários quilômetros em dez anos ",- esclarece Pityeva. Na Rússia, não há como observar os objetos do cinturão de Kuiper. O único telescópio com espelho de seis metros capaz disso, o BTA no Cáucaso, trabalha principalmente para astrofísica. A astrometria, ou seja, a determinação da posição dos objetos no céu, era feita no Observatório Pulkovo. Mas seu destino agora está em questão.
Gigante saltitante
Em uma revisão recente, cientistas da França e dos Estados Unidos descrevem a história do cinturão de Kuiper usando o modelo de Nice desenvolvido em 2005. Segundo ela, o sistema solar era mais compacto, os planetas giravam em torno da estrela em órbitas circulares e estavam localizados mais próximos uns dos outros do que agora. Então, após a retirada do gás do sistema, toda a "estrutura" começou a se mover, os planetas mudaram de órbita, espalhando e dispersando matéria protoplanetária. Tudo o que restou para trás de Netuno, bem como objetos capturados como asteróides de Troia e satélites instáveis, formaram o Cinturão de Kuiper. Provavelmente, de lá, alguns dos cometas foram lançados pelos planetas gigantes ainda mais longe - na nuvem de Oort. Este é o nome de uma zona hipotética nos arredores do sistema solar, a uma distância de dez mil unidades astronômicas. De acordo com os autores da revisão,O modelo de Nice é consistente com muitos fatos observados e permite que uma série de suposições já tenham sido confirmadas ou verificadas experimentalmente. Mas também existem inconsistências. Os cientistas desenvolveram sua própria versão do modelo de Nice - NM12 (a abreviatura dos nomes dos autores e do ano). É mais eficaz se presumir que havia cinco ou mais planetas gigantes no sistema solar e, então, restavam quatro. O cenário é mais ou menos assim. Quatro bilhões de anos atrás, o sistema solar começou a se formar a partir de uma nuvem de gás e poeira. Após seis milhões de anos, os planetas ficaram limitados e começaram a mudar de órbita. Saturno e Júpiter saltaram longe, empurrando o gigante de gelo sem nome para fora de nosso sistema planetário. Urano e Netuno se afastaram do Sol e depois de cem milhões de anos alcançaram sua localização atual. Não está excluídoque o quinto gigante de gelo ainda está no sistema solar - em órbita muito mais longe do que o Neptuniano. Essa ideia foi expressa pelos astrônomos americanos Konstantin Batygin e Michael Brown em 2016, após analisar as órbitas anômalas de objetos espalhados no cinturão de Kuiper, incluindo Sedna, que não podem ser explicadas pela influência de planetas conhecidos. Essas órbitas são muito alongadas e os periélios são agrupados em uma área. Como se algo muito massivo os influenciasse. Assim surgiu a hipótese sobre o nono planeta - ainda não confirmada e não refutada. Talvez seja possível constatá-lo nos próximos anos com a ajuda de observações com telescópios ou nas planejadas missões espaciais a Urano e Netuno.analisar as órbitas anômalas de objetos espalhados no cinturão de Kuiper, incluindo Sedna, o que não pode ser explicado pela influência de planetas conhecidos. Essas órbitas são muito alongadas e os periélios são agrupados em uma área. Como se algo muito massivo os influenciasse. Assim surgiu a hipótese sobre o nono planeta - ainda não confirmada e não refutada. Talvez seja possível constatá-lo nos próximos anos com a ajuda de observações com telescópios ou nas planejadas missões espaciais a Urano e Netuno.analisar as órbitas anômalas de objetos espalhados no cinturão de Kuiper, incluindo Sedna, o que não pode ser explicado pela influência de planetas conhecidos. Essas órbitas são muito alongadas e os periélios são agrupados em uma área. Como se algo muito massivo os influenciasse. Assim surgiu a hipótese sobre o nono planeta - ainda não confirmada e não refutada. Talvez seja possível constatá-lo nos próximos anos com a ajuda de observações com telescópios ou nas planejadas missões espaciais a Urano e Netuno.será possível constatá-lo nos próximos anos com a ajuda de observações com telescópios ou em missões espaciais planejadas a Urano e Netuno.será possível constatá-lo nos próximos anos com a ajuda de observações com telescópios ou em missões espaciais planejadas a Urano e Netuno.
A órbita de um hipotético nono planeta, calculada a partir de objetos anômalos do cinturão de Kuiper.
Tatiana Pichugina
