Araştırma, Kuiper kuşağındaki ultra geniş ikili nesnelerin en eski güneş sisteminden gelmemiş olabileceğini öne sürüyor

Güneş sisteminin Kuiper kuşağının yapısını ve evrimini anlamaya çalışmak, Plüton’un 1930’da keşfedilmesinden kısa bir süre sonra varsayıldığı için araştırmacıları meşgul etti. Özellikle, oradaki ikili nesne çiftleri gösterge olarak faydalıdır çünkü onların bugünkü varlığı, Güneş Sistemi’nin varlığının bir resmini çizmektedir. Dört milyar yıl önceki ilk günlerinde güneş sisteminin evrimi ne kadar enerjik ve şiddetliydi.

Ultra geniş (ayrılmış) bir ikili nesnenin evrimini yakından inceleyen araştırmacılar, bunların mimarisi ve gelişimi hakkında çok şey ortaya koyan daha fazla fizik eklediler. Bu ultra geniş ikili dosyaların, düşünüldüğü gibi ilkel güneş sisteminde oluşmamış olabileceğini buldular. Onların işi oldu yayınlandı içinde Doğa Astronomi.

“Güneş sisteminin dış kısımlarında, o kadar birbirinden uzak bir ikili sistem popülasyonu var ki, bunların 4 milyar yıl boyunca yok olmadan hayatta kalıp kalamayacakları bile araştırılmaya değer görünüyordu.” [completely] bir şekilde ayrıldılar” dedi ABD’deki Oklahoma Üniversitesi’nden Hunter M. Campbell.

“Eğer erken Kuiper kuşağında oluşmuşlarsa ve bu kadar uzun süre hayatta kalmışlarsa, güneş sisteminin ilk günlerinde evriminin ne kadar enerjik veya şiddetli olduğu hakkında bir sürü sonuca varabilirsiniz.”

Kuiper kuşağı, güneş sisteminin oluşumundan kalan gezegenleri ve daha küçük cisimleri içeren güneş sisteminin torus şeklindeki bölgesidir. Güneş’ten ortalama 30 astronomik birim (AU) uzaklıkta olan Neptün’ün yörüngesinde başlar ve Dünya’nın tutulum düzleminden 10° eğimli olarak yaklaşık 55 AU’ya kadar uzanır.

Asteroit kuşağından 20 ila 200 kat daha büyük olan bu kütle, güneş sisteminin oluşumunun küçük kalıntılarından oluşur; çoğu metan, amonyak ve su gibi moleküllerden oluşan buzlu uçuculardır. İçinde cüce gezegenler Plüton, Eris, Orcus ve daha fazlası yatıyor. Çapı 100 km’nin üzerinde olan 100.000’den fazla Kuiper kuşağı nesnesinin var olduğu düşünülüyor.

Kuiper Kuşağı’nın bir alt kümesindeki Soğuk Klasik Kuiper Kuşağı Nesneleri, Neptün’ün yörüngesinin ötesinde bozulmamış yörüngelere sahip küçük cisimlerden oluşan bir sınıftır; bu nesneler ilkeldir ve güneş sisteminin oluşumuyla ilgili bilgileri korur. Neptün’ün güneş sisteminin çok erken dönemlerinde güneşten dışarıya doğru göç etmesi gibi onlar da asla göç etmediler. Bu bölge en ultra geniş ikili dosyalara (UWB’ler) sahiptir; bu bölgedeki nesnelerin neredeyse üçte biri ikili, yerçekimsel olarak başka bir nesneye bağlıdır ve bunların yüzde birkaçı, nesne çapları kabaca 100 km ama birbirlerinden onbinlerce kilometre uzakta.

Campbell, “Geçmişteki pek çok çalışma, geçen cisimlerle çarpışmaların yol açtığı ikili evrimi inceledi” dedi. “Çalışmamız yerçekimsel bozulmaların yol açtığı evrimi inceliyor.”

Nadir olmalarına ve bozulmaya karşı hassas olmalarına rağmen, günümüzün UWB’leri, erken güneş sistemindeki Neptün’e olan minimum mesafeyi ve günümüzün Kuiper kuşağındaki kilometrelerce büyüklükteki Neptün ötesi nesnelerin (TNO’lar) yaklaşık sayısını sınırlamak için kullanılmıştır.

Bununla birlikte, geniş aralıklarıyla UWB’lerin mimarisinin erken, ilkel güneş sisteminden geldiği üstü kapalı olarak varsayılmıştır. Ancak Campbell ve ekibi, çağlar boyunca TNO’larla çarpışmalar sonucunda birbirleri üzerindeki tutuşlarının bir kısmını kaybeden ve hâlâ bağlı olmalarına rağmen ayrılıkları ultra genişliğe evrilen, başlangıçta sıkı bir şekilde bağlı ikili nesnelerin var olup olamayacağını merak etti.

Ancak çalışmalar sahip olmak gösterilen Modern Kuiper kuşağındaki geçen veya çarpan TNO’ların sayısının, UWB popülasyonunu önemli ölçüde oluşturmak için çok küçük olduğu.

Neptün güneşten uzaklaştıkça (24 ila 30 AU arasında), bu nesnelerden bazıları, güneş sisteminden fırlatıldıklarında veya Oort bulutunda sıkışıp kaldıklarında, güneş sisteminin dev dış gezegenleriyle güçlü bir etkileşime girene kadar dinamik olarak yayıldılar.

İlkel kuşak gezegen canlılarının yaklaşık %99 ila 99,9’unun, güneşe çok daha yakın bir yerde oluşan ve Neptün tarafından dışarı itildiğinde mevcut yörüngelerine göç eden dinamik Kuiper Kuşağı’ndan fırlatıldığı düşünülüyor. Etkilenen bir ilksel kuşak nesnesinin kaldırılması en az 10 milyon yıl sürdüğünden, Campbell ve meslektaşları, bu tür bozulmuş TNO’ların birçok soğuk klasik kuşak geçişini dahil etmenin, ikili dosyaları daha büyük kütleçekimsel etkilere maruz bırakacak olan modern gözlemlerden elde edilenden önemli ölçüde daha yüksek olup olmayacağını merak ettiler. tedirginlikler.

Kuiper kuşağının evrimine ilişkin simülasyonlarının bulduğu şey aslında budur. UWB’ler ilksel değil gibi görünüyor, dolayısıyla düşünüldüğü gibi erken güneş sistemini sınırlayamıyorlar.

Campbell, “Bulgularımıza göre, bu karışıklıklar, bu geniş ikili dosyaların muhtemelen çok uzun süre hayatta kalamayacağı noktaya kadar oldukça önemli görünüyor” dedi.

“Fakat bu tedirginlikler aynı zamanda bu geniş ikili dosyalardan daha fazlasını üretebiliyor, başlangıçta daha sıkı ve daha kararlı ikili dosyaları genişleyene kadar yavaşça birbirinden uzaklaştırabiliyor.”

İlk ikili dosyaları bu farklı TNO yollarından dört milyar yıllık uçuşlara maruz bırakarak, “daha sıkı TNO ikili dosyalarının UWB düzenlemelerine genişletilmesinin simülasyonlarımızda alışılmadık bir durum olmadığını” buldular.

TNO geçişlerinin, güneş sisteminin 4 milyar yıllık süresi boyunca orta düzeyde sıkı ikili dosyaların %10’unu UWB’lere genişleteceğini hesaplıyorlar. Ancak sonuç daha sıkı ikili dosyalar için geçerli değildir.

Campbell, “Daha fazla Kuiper kuşağı ikili dosyası keşfedildikçe ve geniş ikili popülasyon hakkında daha iyi bir anlayışa sahip oldukça, Kuiper kuşağının ve onu yönlendiren dev gezegenlerin evrimi üzerindeki kısıtlamaları daraltabiliriz” dedi.

Benzer KB diskleri diğer yıldız sistemlerinde de görüldüğü gibi, “Bizimkinin nasıl oluştuğu hakkında daha fazla bilgi sahibi olursak, diğerlerinin nasıl oluştuğu hakkında biraz daha fazla şey öğrenebilir ve orada başka hangi gezegenlerin gizlenmiş olabileceği hakkında çok zor tahminlerde bulunabiliriz. başka türlü görmek için.”

© 2024 Science X Ağı