Нові спостереження космічного корабля NASA New Horizons натякають на те, що пояс Койпера — велика, далека зовнішня зона нашої сонячної системи, заповнена сотнями тисяч крижаних, кам'янистих планетарних будівельних блоків, може простягатися набагато далі, ніж припускали вчені.
Пролітаючи через зовнішні краї пояса Койпера, який знаходиться майже в 60 разів далі від Сонця, ніж Земля, прилад Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) на зонді New Horizons виявив вищі, ніж очікувалося, рівні пилу — крихітні заморожені залишки зіткнень між більшими об'єктами пояса Койпера (ОПК) та частинки, що піднімаються ОПК, які зазнають мікроскопічних пилових ударів з-за меж Сонячної системи.
Отримані дані суперечать науковим моделям, згідно з якими населення ОПК і щільність пилу повинні почати зменшуватися на відстані мільярда миль від цього місця, і є вкладом у зростаючу кількість доказів, що свідчать про те, що зовнішній край головного поясу Койпера може простягатися на мільярди миль, далі, ніж передбачається в даний час, або що може існувати навіть другий пояс поза тим, який ми вже знаємо.
Результати опубліковано у випуску Astrophysical Journal Letters від 1 лютого.
«New Horizons проводить перші прямі вимірювання міжпланетного пилу далеко за межами Нептуна і Плутона, тому кожне спостереження може призвести до відкриття», — сказав Алекс Донер, провідний автор статті та аспірант фізики Університету Колорадо в Боулдері, який працює як керівник SDC . «Ідея про те, що ми могли виявити розширений пояс Койпера — з абсолютно новою популяцією об'єктів, що стикаються і виробляють більше пилу, — пропонує ще один ключ до розгадки загадок найвіддаленіших регіонів Сонячної системи».
Спроектований і побудований студентами Лабораторії фізики атмосфери і космосу (LASP) Університету Колорадо в Боулдері під керівництвом професійних інженерів, прилад SDC виявив мікроскопічні порошинки, що утворюються при зіткненнях астероїдів, комет і об'єктів пояса Койпера New Horizons за Сонячною системою, яка після запуску у 2006 році включала історичні прольоти Плутона у 2015 році та Аррокота у 2019 році. Перший науковий інструмент у рамках планетарної місії NASA, спроектований, побудований та «пілотований» студентами, SDC підраховує та вимірює розміри частинок пилу, отримуючи інформацію про швидкість зіткнення таких тіл у зовнішній частині Сонячної системи.
Останні дивовижні результати було отримано протягом трьох років, поки New Horizons знаходився на відстані від 45 до 55 астрономічних одиниць (AU) від Сонця, а одна AU — це відстань між Землею та Сонцем, близько 140 мільйонів кілометрів.
Ці дані було отримано після того, як вчені New Horizons за допомогою таких обсерваторій, як японський телескоп Subaru на Гаваях, також виявили ряд ОПК далеко за межами традиційного зовнішнього краю пояса Койпера. Вважалося, що цей зовнішній край (де щільність об'єктів починає зменшуватися) знаходиться на відстані близько 50 AU, але нові дані говорять про те, що пояс може сягати 80 AU або навіть далі.
За словами Донера, спостереження за допомогою телескопа продовжуються, і вчені шукають інші можливі причини високих показників пилу в поясі Койпера. Однією з можливостей, можливо, менш ймовірною є радіаційний тиск та інші фактори, що виштовхують пил, що утворився у внутрішньому поясі Койпера, за межі 50 AU. Зонд New Horizons також міг зіткнутися з більш короткими частинками льоду, які не можуть досягти внутрішніх частин Сонячної системи і ще не враховані в поточних моделях пояса Койпера.
«Ці нові наукові результати можуть бути першим випадком, коли будь-який космічний корабель виявив нову популяцію тіл у нашій Сонячній системі», — сказав Алан Стерн, головний дослідник New Horizons із Південно-Західного дослідницького інституту в Боулдері. «Мені не терпиться побачити, наскільки далеко простягається цей підвищений рівень пилу в поясі Койпера».
Очікується, що тепер, перед своєю другою розширеною місією, New Horizons матиме достатньо палива та потужності для роботи протягом 2040-х років на відстанях понад 100 AU від Сонця. За словами вчених місії, SDC потенційно може навіть зафіксувати перехід космічного корабля до області, де міжзоряні частки домінують у пиловому середовищі. Завдяки додатковим телескопічним спостереженням за поясом Койпера із Землі, New Horizons, як єдиний космічний корабель, що працює в поясі Койпера і збирає нову інформацію про нього, має унікальну можливість дізнатися більше про ОПК, джерела пилу та простори пояса, а також міжзоряний пил. та пилові диски навколо інших зірок.
