2015 yılında Plüton’la tarihi bir karşılaşma gerçekleştiren New Horizons uzay aracı, görevine devam ederek Kuiper kuşağı boyunca güneş sisteminin en uzak köşelerinde ilerliyor. Ancak orada kozmik bir fırtınayla karşılaştığında, bu kısımda gökbilimcilerin varsaydığından daha gizemli süreçlerin gerçekleştiğini “anlatıyor”.
Uzayda birkaç mikron boyutunda çok küçük parçacıklardan oluşan toz bulunur. Bu tozun büyük bir kısmı gezegenlerin oluşumundan ve güneş sistemindeki nesneler arasındaki çok sayıda çarpışmadan arta kalıyor. Daha sonra, antik toza, mikrometeorit çarpmalarının bir sonucu olarak asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların yüzeyinden gelen taze toz katıldı. Hem eski hem de güncel olan bu toz, “Zodyak Işığı” olarak bilinen bir olguyu yaratıyor. Güneş sisteminin en uzak köşelerinde bile fark edilir. Her ne kadar gökbilimciler hâlâ sınırlarının neye benzediğinden tam olarak emin değiller.
Kuiper Kuşağı o kadar uzakta ve buzlu sakinleri o kadar küçük ve sönük ki, Plüton’un ötesindeki ilk Kuiper Kuşağı Nesnesi (KBO) 1992 yılına kadar keşfedilmemişti. Ancak o zamandan bu yana binlerce başka Kuiper kuşağı nesnesi keşfedildi ve gökbilimciler dış güneş sisteminin haritasını çıkarmaya başlayabildiler.
Kuiper Kuşağı’nın ötesinde, Güneş Sistemi’nin en dış gezegeni Neptün’ün yerçekimsel etkisiyle dağılmış nesnelerle “doldurulmuş” Dağınık Disk vardır. Dağınık Disk nesneleri oldukça eliptik yörüngelere sahiptir, Güneş Sistemi düzleminden oldukça eğimlidir ve Güneş’ten yüzlerce astronomik birim kadar uzağa uzanabilir.
Dağınık Disk’in ötesinde, bir ışık yılından daha uzun bir mesafeye uzanan buzlu nesnelerden oluşan geniş bir küresel bölge olan Oort Bulutu adında daha da büyük bir alan yatıyor. Oort Bulutu’nun kendisi doğrudan gözlemlenmemiş olsa da, uzun periyotlu kuyruklu yıldızların yörüngeleri böyle bir bölgenin varlığına işaret ediyor.
Ancak Yeni Ufuklar misyonundan elde edilen beklenmedik veriler, dış güneş sistemi anlayışımızda devrim yaratmaya hazırlanıyor. Colorado Üniversitesi’nden gökbilimci Alex Doner, “Yeni Ufuklar, Neptün ve Plüton’un ötesinde ilk doğrudan ölçümleri yapıyor, dolayısıyla her gözlem bir keşfe yol açma potansiyeline sahip” dedi.
Kuiper Kuşağı’nın dış kenarı ile Güneş arasındaki mesafenin yaklaşık 50 astronomik birim olduğuna inanılıyor. 1 Ocak 2019’da New Horizons, 44,5 AU uzaklıkta Arrokoth adlı bir Kuiper Kuşağı nesnesiyle çarpıştı. güneşten. Ve şu anda Yeni Ufuklar 58,25 AU uzaklıkta. Güneş’ten 50 AU çizgisini geçerek. Nisan 2021’de. Son beş yılda Yeni Ufuklar’ın Kuiper Kuşağı’nın sınırını geçmiş olması gerekirdi. Ancak KBO’ların birbirlerinden milyonlarca kilometre uzakta olması nedeniyle sonda onların geride kaldıklarını fark etmeyecektir. Bunun yerine işaret, gezegenler arası toz seviyelerinde bir azalma olacak.
Bilim insanları, uzay aracındaki Küçük Toz Sayacı (SDC) cihazını kullanarak uzay aracının yolu üzerindeki toz seviyesini ölçüyor. Şaşırtıcı bir şekilde, SDC henüz toz seviyelerinde önemli bir düşüş tespit edemedi ve bu da gökbilimcileri şaşkına çevirdi.
New Horizons’un ön yüzeyinde bulunan SDC cihazı, her biri 14,2 x 6,5 cm boyutlarında ve yalnızca 28 mikron kalınlığında 14 plastik film dedektöründen oluşuyor. Bu dedektörlerden on ikisi uzay maddesine maruz kalırken diğer ikisi korumalıdır ve yanlış alarmları önlemek için toz dışındaki olayları kaydederek referans dedektörleri olarak görev yapar. Bir toz parçacığı dedektörlerden birine çarptığında filmde küçük bir çentik bırakır ve bu da yüzeyin elektrik iletkenliğini hafifçe değiştirir.
Bir hipotez, aşırı tozun Güneş’e daha yakın bir yerde oluştuğu ve güneş basıncı tarafından dışarı atıldığı yönündedir. Ancak araştırmacılar bu versiyonun olası olmadığını düşünüyor. Bunun yerine, tozun devam eden varlığının, sondanın hâlâ Kuiper Kuşağı içinde olduğunu gösterdiği düşünülüyor; bu kuşağın önceden düşünülenden çok daha geniş ve Güneş’ten daha uzak olduğu görülüyor.
Bu sadece toz miktarıyla doğrulanmaz. Gökbilimciler, Hawaii’deki Mauna Kea’daki 8,2 metre çapındaki Subaru Teleskobu ve Şili Gözlemevi’ndeki 4 metre çapındaki Blanco Teleskobu tarafından yapılan gözlemleri işlemek için makine öğrenimi algoritmaları kullanıyor. Bu gözlemler, New Horizons’ın yolunda 154 nesnenin keşfedilmesine yol açtı; bunlardan yaklaşık 20’si, uzay aracının yaklaşık 8 milyon kilometre yaklaşacağı ve bu bazı gözlemler için yeterli olduğu anlamına geliyor. Ancak bu nesnelerin bir kısmının Kuiper Kuşağı’nın dışında, Dağınık Disk bölgesinde yer aldığı görülüyor.
Yeni Ufuklar’ın öncülleri, güneş sistemi araştırma tarihinde yalnızca dört uzay aracıydı – Pioneer 10 ve Voyager 11’in yanı sıra Voyager 1 ve Voyager 2 ve bunların hiçbiri dedektör tozuyla donatılmamıştı.
Önceki görevler halihazırda görevlerini tamamlamış olsa da New Horizons, 100 AU’nun çok ötesine geçeceği 2040’lara kadar yeterli yakıt ve enerjiye sahip. güneşten. Enerjisi tükendiğinde muhtemelen güneş sisteminin haritasını tamamen yeniden çizecek ve bu gizemli bölge hakkında değerli bilgiler sağlayacak.