Vigtigste NeptunNeptun tømte Kuiper-bælterne

Neptun tømte Kuiper-bælterne

Neptun : Neptun tømte Kuiper-bælterne

Billedkredit: NASA

Forskere fra Southwest Research Institute mener, at de har en teori, der kan hjælpe med at forklare, hvorfor der er så få objekter i Kuiper-bæltet - et bånd af objekter uden for Neptuns bane. I henhold til teorier om, hvordan planetariske systemer dannes, skal der være 100 gange mere materiale i Kuiper-bæltet, end astronomer har observeret. Forskerne mener, at gasgiganterne, herunder Neptune, dannede sig tættere på Solen og langsomt er drevet længere ud over tid. Da Neptune vandrede ud, kunne det have skubbet Kuiper-objekter ud af solsystemet.

En ny undersøgelse foretaget af forskere ved Southwest Research Institute (SwRI) og Observatoire de la Côte d'Azur giver en forklaring på et af de mere mystiske aspekter af populationen af ​​objekter ud over Neptune. Dermed giver det et unikt glimt i den proto-planetariske disk, hvorfra solsystemets planeter dannede sig. Resultaterne offentliggøres i november 27. udgave af Nature.

Kuiper-bæltet er et område i solsystemet, der strækker sig udad fra Neptuns bane og indeholder milliarder af iskolde genstande fra kilometer til tusinder af kilometer på tværs. Det blev opdaget i 1992, og siden den tid er næsten 1.000 genstande blevet katalogiseret. Nogle af disse objekter er meget store - de største med en diameter på mere end 1.000 kilometer.

Da astronomer har undersøgt denne struktur, er et mysterium udfoldet. Ligesom de fleste af planeterne i solsystemet antages de store Kuiper-bælteobjekter at være dannet af mindre genstande, der hænger sammen, da de kolliderede. For at denne proces skulle have arbejdet i de fjerne regioner uden for Neptun, ville Kuiper-bæltet skulle indeholde mere end 10 gange mængden af ​​materiale, end der er i Jorden. Teleskopiske undersøgelser af denne region viser imidlertid, at den i øjeblikket indeholder ca. en tiendedel af jordens masse eller mindre.

For at løse puslespillet har forskere i flere år søgt efter en måde at fjerne mere end 99 procent af Kuiper-båndets materiale. Dr. Harold Levison (SwRI) og Dr. Alessandro Morbidelli (Observatoire de la C? Te d'Azur i Nice, Frankrig) beskriver imidlertid i deres artikel, "Danner Kuiper Belt ved den ydre transport af objekter under Neptunes migration, " at Kuiper-bæltet måske slet ikke har mistet meget masse.

”Problemet med masseudtømning har klæbet i halsen i nogen tid, ” siger Levison, en personaleforsker i SwRI Space Studies Department. ”Det ser ud til, at vi endelig har et muligt svar.”

Levison og Morbidelli hævder, at den proto-planetariske disk, hvorfra planeterne, asteroiderne og kometerne alle dannede, havde en hidtil uventet kant på den nuværende placering af Neptune, som er på 30 astronomiske enheder (AU, den gennemsnitlige afstand mellem Solen og Jorden), og at den region, der nu blev besat af Kuiper-bæltet, var tom. Alle Kuiper-bælteobjekter, som vi ser ud over Neptune, dannede sig meget tættere på Solen og blev transporteret udad under de sidste stadier af planetdannelsen.

Forskere har i 20 år vidst, at kæmpeplanets baner bevægede sig, da de dannede sig. Især dannede Uranus og Neptune sig tættere på solen og vandrede udad. Levison og Morbidelli viser, at Neptune kunne have skubbet alle de observerede Kuiper-bælteobjekter udad, da det vandrede.

”Vi løste virkelig ikke problemet med masseudtømning, vi omgåede det, ” siger Levison. ”I henhold til vores arbejde var tomrummet ud over Neptune sandsynligvis blottet for genstande.”

I denne model indeholdt regionens indre til 30 AU dog nok materiale til, at Kuiper-bælteobjekter kunne dannes. De mekanismer, som Neptune benyttede til at skubbe Kuiper-bæltet ud, påvirkede kun en lille brøkdel af genstande. Disse blev objekter set af astronomer; resten blev spredt ud af solsystemet af Neptune. Denne nye teori forklarer mange af de observerbare træk ved det ydre solsystem, herunder karakteristika ved banerne i Kuiper-bælteobjekterne og placeringen af ​​Neptun.

Ét af de forundrede aspekter af Neptune s migration er hvorfor det stoppede, hvor det gjorde, siger Morbidelli. Vores nye model forklarer det også. Neptun vandrede, indtil den ramte kanten af ​​den proto-planetariske disk, på hvilket tidspunkt den pludselig stoppede.

NASA, National Science Foundation og Centre National de la Recherche Scientifique i Paris finansierede denne forskning.

Original kilde: SwRI News Release

Kategori:
SpaceX Falcon 9 og Dragon CRS-6 indstillet til 13. april Lancering til ISS og Historisk landingsforsøg
Carnival of Space # 536