Мы нашли неожиданную структуру в поясе Койпера Солнечной системы

Пояс Койпера, диск ледяных камней на самых дальних окраинах Солнечной системы, похоже, имеет более сложную структуру, чем мы думали. В 2011 году исследователи обнаружили там скопление объектов на схожих орбитах, которые они назвали «ядро» пояса Койпера – теперь другая команда обнаружила еще более компактный кластер объектов, который они называют «внутренним ядром».

Исходное ядро было найдено на глаз по графикам орбит 189 Объекты пояса Койпера (КБО). Это примерно 44 астрономических единицы от Солнца, где одна астрономическая единица — это расстояние между Солнцем и Землей. С момента открытия ядра никаких дополнительных структур в поясе Койпера обнаружено не было.

То есть до тех пор, пока Амир Сирадж из Принстонского университета в Нью-Джерси и его коллеги взяли на себя кропотливую задачу по уточнению орбитальных данных 1650 ОПК и передаче их в алгоритм, который ищет кластеризацию и структуру. Они обучили алгоритм поиску ядра, а затем изучили результаты, чтобы увидеть, есть ли еще какие-нибудь структуры. «Ядро никогда не находилось в одиночку — всякий раз, когда алгоритм находил ядро, он находил и другую группу», — говорит Сирадж.

Исследователи назвали это новооткрытое скопление внутренним ядром из-за его расположения примерно в 43 астрономических единицах от Солнца. Все объекты внутреннего ядра имеют удивительно круговые орбиты, почти полностью совпадающие с диском Солнечной системы.

«Подобное орбитальное спокойствие является сигналом очень старой, нетронутой структуры – такой структуры, которая может дать ключ к разгадке эволюции Солнечной системы, того, как планеты-гиганты двигались по своим орбитам, через какие межзвездные среды прошла Солнечная система, и многое другое о ранних днях Солнечной системы», – говорит Сирадж.

«Это может быть особенно поучительно, когда речь идет о миграции Нептуна из внутренней части Солнечной системы, где он, как полагают, сформировался, в его нынешнее положение», — говорит он. Дэвид Несворни в Юго-западном научно-исследовательском институте в Колорадо, один из первооткрывателей оригинального ядра. Несворный говорит, что, возможно, когда Нептун двигался наружу, ОПК, составляющие ядро и внутреннее ядро, были ненадолго захвачены на месте в результате гравитационного взаимодействия с планетой-гигантом, вызывая скопление, которое мы видим сейчас, прежде чем они были освобождены, когда Нептун продолжил свой путь.

Обсерватория Веры К. Рубин Ожидается, что в Чили, начавшая свою деятельность в этом году, будет обнаружено гораздо больше ОПК, чем нам известно сейчас, что должно рассказать нам больше о ядре и внутреннем ядре, а также о том, есть ли какие-либо другие, еще не открытые структуры на краю Солнечной системы. «Чем больше мы узнаем об архитектуре пояса Койпера, тем больше мы узнаем об истории Солнечной системы», — говорит Сирадж.