Pentru prima dată, oamenii de știință au utilizat capacitățile combinate ale telescoapelor spațiale Hubble și James Webb, aparținând NASA, pentru a studia unele dintre cele mai îndepărtate corpuri din sistemul nostru solar: obiectele transneptuniene (TNO). Unele dintre acestea se numără printre cele mai mici și mai puțin luminoase obiecte observate vreodată direct.
Cercetătorii au descoperit, în mod neașteptat, un număr mai mic de TNO-uri de dimensiuni reduse decât anticipaseră și au constatat că nuanțele acestor corpuri respectă aceleași tipare ca și cele ale „rudelor” lor mai mari.
Aceste obiecte sunt, de regulă, corpuri mici, puțin luminoase și înghețate, care orbitează Soarele, dincolo de orbita planetei Neptun. Majoritatea sunt de peste 100 de milioane de ori mai puțin strălucitoare decât obiectele vizibile cu ochiul liber.
În două articole complementare publicate în „The Astronomical Journal”, echipe de cercetători au analizat culoarea, compoziția și distribuția în funcție de mărime a 27 de TNO-uri minuscule și puțin luminoase, descoperite recent.
Această categorie de corpuri mici oferă o perspectivă privilegiată asupra unei etape incipiente a formării planetelor, perioada în care un disc de praf și fragmente stâncoase ce orbita Soarele se aglutina pentru a crea „planetezimale” — blocuri solide de materie care se unesc pentru a forma planete — de dimensiuni comparabile cu cele ale unui oraș, dar care nu fuzionaseră încă pentru a deveni lumi de dimensiuni planetare. Dincolo de Neptun, această a doua etapă nu a mai avut loc, lăsând în urmă o populație înghețată de planetezimale.
CITEȘTE ȘI: Superbula din Marele Nor al lui Magellan. FOTO
În cadrul celei mai aprofundate cercetări a obiectelor transneptuniene (TNO) realizate până în prezent, echipe conduse de doctoranzi de la Universitatea din Victoria (Canada) – sub îndrumarea Consiliului Național de Cercetare din Canada – și de la Universitatea Northern Arizona din Flagstaff au examinat simultan o porțiune a cerului cu ajutorul telescoapelor Hubble (care a observat lumina vizibilă a acestor obiecte) și Webb (care a observat lumina infraroșie a acestora).
Cercetătorii au măsurat culorile obiectelor – acestea fiind echivalentul unei amprente a compoziției suprafeței – precum și dimensiunile acestora, determinându-le totodată orbitele.
În cadrul acestor observații coordonate, echipele au studiat două tipuri diferite de obiecte transneptuniene. Primul tip, cel al obiectelor „reci” din punct de vedere dinamic, se află pe orbitele lor originale, relativ circulare, în jurul Soarelui și în planul sistemului solar.
Al doilea tip, cel al obiectelor „fierbinți” din punct de vedere dinamic, s-a format între pozițiile actuale ale planetelor Uranus și Neptun, dar a fost împins spre exterior – ajungând în locațiile actuale – în urma migrației giganților gazoși din regiunea exterioară a sistemului solar, fenomen petrecut la începuturile istoriei acestuia. În prezent, aceste obiecte se deplasează pe orbite puternic eliptice, trecând alternativ prin planul sistemului nostru solar și în afara acestuia.
Înainte de aceste observații, astronomii credeau că obiectele transneptuniene (TNO) de mici dimensiuni, provenind atât din populațiile „calde”, cât și din cele „reci”, ar fi trecut prin numeroase coliziuni care le-ar fi modificat suprafața față de cea a obiectelor mai mari.
CITEȘTE ȘI: Cercetările NASA dezvăluie modul în care istoria străveche a Soarelui a modelat Pământul
Obiectele TNO dinamice «calde» păstrează amprenta locului în care s-au format
Însă observațiile au indicat contrariul: corpurile mici seamănă cu „suratele” lor mai mari. Acest lucru sugerează că impactul nu modifică semnificativ suprafața – poate pentru că au loc mai puține coliziuni decât se anticipa sau pentru că aceste obiecte își păstrează, într-un fel, compoziția primordială, de dinaintea coliziunilor. Echipele de cercetare încearcă în continuare să descifreze acest mister.
„Ne-am putea imagina un scenariu în care șocurile și fragmentarea ar modifica compoziția suprafeței, ceea ce ar duce la o culoare diferită a obiectelor TNO minuscule față de cea a «fraților» lor mai mari. Prin urmare, este fascinant să observăm că cele mai mici obiecte «își amintesc», într-un fel, și păstrează istoria modului în care s-au format”, a declarat Anastasia Morgan, doctorandă la Universitatea Northern Arizona și coordonatoare a studiului privind culoarea și compoziția acestor corpuri.
„Aceste obiecte TNO dinamice «calde» păstrează amprenta locului în care s-au format, chiar dacă, ulterior, orbitele lor au fost perturbate și reconfigurate”, a completat coautorul studiului, David Trilling, de la Universitatea Northern Arizona.
Atât populația „caldă”, cât și cea „rece” par să-și fi păstrat culorile de la momentul formării, suferind modificări minime de la nașterea sistemului solar.
Datele furnizate de telescopul Webb le-au permis cercetătorilor să determine și numărul obiectelor de diverse dimensiuni. Aceștia au constatat că distribuțiile generale ale dimensiunilor pentru ambele populații erau surprinzător de asemănătoare.
„Este foarte interesant faptul că procesul de formare a planetesimalelor generează aceeași distribuție a dimensiunilor atât pentru populația rece, cât și pentru cea caldă, în ciuda faptului că acestea s-au format în regiuni diferite ale sistemului solar timpuriu. Procesul pare să nu fie influențat de condițiile din disc, producând planetesimale de dimensiuni similare indiferent dacă discul este cald sau rece, dens sau rarefiat”, a explicat Marielle Eduardo, doctorandă la Universitatea din Victoria și coordonatoare a studiului privind distribuția dimensiunilor.
De asemenea, cercetătorii au identificat un număr mai mic de astfel de corpuri de dimensiuni foarte reduse decât anticipaseră pe baza anumitor modele de formare a planetelor. Webb a descoperit 27 de noi obiecte transneptuniene (TNO) extrem de puțin luminoase; unul dintre ele este atât de slab vizibil, încât observarea sa ar echivala cu a vedea, de pe Pământ, un mic roi de licurici aflat pe Lună. Cel mai mic obiect observat are un diametru de aproximativ 5 kilometri (3 mile) – o dimensiune de circa cinci ori mai mică decât limita de detecție a celor mai sensibile telescoape terestre.
Acest proiect nu ar fi fost posibil fără colaborarea dintre telescoapele Hubble și Webb pentru detectarea și caracterizarea acestor obiecte transneptuniene (TNO). Combinând sensibilitatea telescopului Hubble în spectrul vizibil cu cea a telescopului Webb în infraroșu, cele două instrumente oferă informații mult mai vaste decât ar putea furniza oricare dintre ele în mod individual. Telescopul Spațial Hubble este operațional de peste trei decenii și continuă să realizeze descoperiri revoluționare care modelează înțelegerea noastră fundamentală a universului. Hubble este un proiect de cooperare internațională între NASA și ESA (Agenția Spațială Europeană). Centrul Goddard pentru Zboruri Spațiale al NASA, situat în Greenbelt, Maryland, gestionează telescopul și operațiunile misiunii. Compania Lockheed Martin Space, cu sediul în Denver, sprijină, de asemenea, operațiunile misiunii desfășurate la centrul Goddard. Space Telescope Science Institute din Baltimore, administrat de Asociația Universităților pentru Cercetare în Astronomie (AURA), coordonează activitățile științifice ale telescopului Hubble în numele NASA.
Autor: Corina Gheorghe
Foto/ video: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
CITEȘTE ȘI: NASA: Sonda Solară Parker a finalizat a 16-a apropiere de Soare. Acum se îndreaptă către Venus. VIDEO
