Astronomi se približavaju tajnama Kuiperovog pojasa

Vani izvan orbita Neptuna leži ekspanzivan prsten drevnih relikvija, dinamičnih enigmi i možda skrivenog planeta – ili dva.

Kuiperov pojas, područje smrznutih krhotina oko 30 do 50 puta dalje od sunca nego što je Zemlja – a možda i dalje, iako nitko ne zna – obavijeno je velom tajne otkako je prvi put ušlo u vidokrug 1990-ih.

Tijekom proteklih 30 godina, astronomi su katalogizirali oko 4000 objekata Kuiperovog pojasa (KBO), uključujući neznatan broj patuljastih svjetova, ledenih kometa i ostataka planeta. Ali očekuje se da će se taj broj udeseterostručiti u nadolazećim godinama kako budu pristizala promatranja s naprednijih teleskopa. Konkretno, zvjezdarnica Vera C. Rubin u Čileu osvijetlit će ovo mračno područje svojim vodećim projektom, Legacy Survey of Space and Time (LSST), koji je započeo s radom prošle godine. Ostale zvjezdarnice sljedeće generacije, poput svemirskog teleskopa James Webb (JWST), također će pomoći u fokusiranju pojasa.

“Izvan Neptuna, imamo popis onoga što se nalazi vani u Sunčevom sustavu, ali to je šarenilo istraživanja i ostavlja puno prostora za stvari koje bi mogle biti tamo, a koje su propuštene”, kaže Renu Malhotra, koji radi kao Louise Foucar Marshall profesor znanstvenog istraživanja i Regents profesor planetarnih znanosti na Sveučilištu u Arizoni.

“Mislim da je to velika stvar koju će Rubin učiniti – popuniti praznine u našem znanju o sadržaju Sunčevog sustava”, dodaje ona. “To će uvelike unaprijediti naš popis stanovništva i naše znanje o sadržaju Sunčevog sustava.”

Kao posljedica toga, astronomi se pripremaju za poplavu otkrića s ove nove granice, koja bi mogla rasvijetliti mnoštvo neriješenih pitanja. Postoje li novi planeti skriveni u pojasu ili vrebaju iza njega? Dokle se prostire ovo područje? I postoje li tragovi kataklizmičkih prošlih susreta između svjetova – domaćih ili iz međuzvjezdanog prostora – utisnuti u ovu uglavnom netaknutu zbirku predmeta iz duboke prošlosti?

“Mislim da će ovo vrlo brzo postati vruće polje zbog LSST-a”, kaže Amir Siraj, diplomirani student na Sveučilištu Princeton koji proučava Kuiperov pojas.

Kuiperov pojas groblje je planetarnih stvari koje su bile raštrkane daleko od sunca tijekom neurednog rođenja Sunčevog sustava prije nekih 4,6 milijardi godina. Pluton je bio prvi KBO ikad uočen, više od pola stoljeća prije nego što je sam pojas otkriven.

Od 1990-ih, astronomi su pronašli pregršt drugih patuljastih planeta u pojasu, kao što su Eris i Sedna, zajedno s tisućama manjih objekata. Iako Kuiperov pojas nije potpuno statičan, on je većim dijelom netaknuta vremenska kapsula ranog Sunčevog sustava u kojoj se mogu pronaći tragovi o formiranju planeta.

Na primjer, pojas sadrži čudne strukture koje mogu biti potpisi prošlih susreta između divovskih planeta, uključujući jednu određenu skupinu objekata, poznatu kao “jezgra”, smještenu na oko 44 astronomske jedinice (AJ), gdje je jedna AJ udaljenost između Zemlje i Sunca (oko 93 milijuna milja).

Iako je podrijetlo ove jezgre još uvijek neobjašnjeno, jedna popularna hipoteza je da su njeni sastavni objekti — koji su poznati kao hladni klasici — bili povučeni Neptunovom migracijom kroz Sunčev sustav prije više od 4 milijarde godina, što je možda bila nezgodna vožnja.

Ideja je da su “ostatak plinovitih divova potresao Neptun i napravio mali skok; to se zove scenarij ‘skakanja Neptuna’,” kaže Wes Fraser, astronom na Astrofizičkom opservatoriju Dominion, Nacionalno istraživačko vijeće Kanade, koji proučava Kuiperov pojas, napominjući da astronom David Nesvorný došao na ideju.