Раскрыта тайна прародины Солнечной системы и комет

В начале 2019 года автоматическая станция New Horizons отправила на Землю изображение астероида, находящегося в поясе Койпера — скопления из малых небесных тел за орбитой Плутона. Главная гипотеза гласит, что этот пояс представляет собой оставшийся материал после формирования объектов Солнечной системы. Последние данные говорят о том, что в нашей звездной системе существовала ещё одна планета по типу Нептуна, а возможно, она до сих пор вертится вокруг Солнца.

Где находится провещество?

В середине прошлого столетия ученые огласили версию, согласно которой, за орбитой Нептуна находится целая «армия» особых небесных тел — планетоземалей. Они считаются зародышами планет, которые так и не смогли в полной мере сформироваться. В 1992 году гипотеза получала подтверждение, а это интересное место в космосе назвали поясом Койпера.

Объекты в поясе Койпера

На сегодня специалистам известны около двух тысяч объектов в этой области. А вообще, считается, что там обитает не менее 100 тысяч тел, радиус которых составляет более 100 км. Одна часть их движется практически по круговым орбитам, другая же отличается весьма вытянутой полуосью. Скорее всего, их траектории что-то очень сильно изменило в своё время, по этой причине астрономы твердят о «горячей» популяции в противовес «холодной», с невозмущенными орбитами.

В «холодной» популяции большинство объектов являются соединенными из двух разных тел. В это число входит, к примеру, Ультима Туле, с которым как раз и встретился в январе New Horizons. Этот астероид на первый взгляд обычное однородное небесное тело, но правда такова, что это два объекта, которые в какой-то период времени слились.

Троянские астероиды — это особый тип объектов, которые находятся на орбите планеты, но движутся в резонансе с ней: впереди или позади в точках Лагранжа, где гравитационные влияния Солнца и планеты уравновешиваются. Подобные астероиды есть у Юпитера и Нептуна. Ученые считают, что троянцы сформировались далеко от пояса Койпера, но были взяты в «заложники» мощной гравитацией.

Вызывает интерес и рассеянный диск — остатки планетоземалей, бороздящие космические просторы ещё со времен начала формирования Солнечной системы. Они свою стационарную орбиту так и не отыскали, лишь небольшая часть из них в какой-то момент резонировали с Нептуном, за счет чего смогли остаться в поясе Койпера.

Общая масса вещества в поясе Койпера

Специалисты Института прикладной астрономии Российской академии наук вычислили, что масса объектов Койпера — на два порядка меньше двух масс Голубой планеты, но в 50 раз больше массы пояса астероидов.

«Одни считают, что за орбитой Нептуна изначально было больше вещества. По другим представлениям, планеты-гиганты путешествовали по Солнечной системе, приближались к Солнцу, потом отодвигались подальше», — рассказывает Елена Питьева, являющаяся соавтором исследовательской работы и заведующей лабораторией эфемеридной астрономии.

Она добавила, что пояс Койпера обладает очень мощным влиянием на близкие объекты. Известно, что из-за него орбиты планет смещаются на несколько километров всего за одно десятилетие.

Перемещения ледяного гиганта

Не так давно французско-американская научная группа представила обзор, в котором рассказывается история пояса Койпера на основе модели Ниццы, появившейся на свет ещё 14 лет назад. Она гласит, что раньше планеты Солнечной системы располагались друг к другу более близко и вращались вокруг светила по круговым орбитам.

Потом газ израсходовался, а планеты начали менять орбиты, разбрасывая планетарное вещество. Оставшееся позади Нептуна вместе с малыми небесными телами создало как раз пояс Койпера. Возможно, что именно оттуда некоторые кометы были вытолкнуты массивными планетами в облако Оорта, находящееся ещё дальше.

Современные ученые уважают модель Ниццы, считая, что она находит отражение во многих наблюдаемых сейчас фактах. Тем не менее разработана модернизированная модель под названием NM12, которая предполагает существование в Солнечной системе не менее пяти планет-гигантов, но в итоге осталось лишь четыре.

Сценарий примерно таков. Около четырех миллиардов лет назад из газопылевого облака начала складываться наша Солнечная система. За шесть миллионов лет этого процесса планеты почувствовали себя слишком стесненно, по этой причине начали выбирать более комфортные для существования орбиты. Особенно сильно переместились Юпитер и Сатурн, не оставив места гипотетическому ледяному гиганту, который оказался в итоге за границей звездной системы. Сильно удалились от Солнца и Уран с Нептуном, оказавшиеся в результате там, где находятся сегодня.

Специалисты не исключают, что эта самая легендарная пятая гигантская планета до сих пор может быть где-то в Солнечной системе, о чем три года назад заявили астрономы из Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин, изучив странные орбиты рассеянных объектов пояса Койпера, что объяснить оказалось довольно сложно. Эти орбиты очень вытянуты, а перигелии группируются в конкретном месте, словно бы какое-то огромное небесное тело повлияло на них. Так появилась гипотеза о существовании девятой планеты Солнечной системы, о которой ведутся ожесточенные споры в научных кругах. Эксперты надеются, что в ближайшее время удастся получить подтверждения.