Gökbilimciler, Neptün ile Dış Güneş Sistemi'ndeki geçmiş fikirlere meydan okuyan alışılmadık bir “dans” ile kilitli noktayı Spot Nedefe

Güneş sistemimizin karanlık, buzlu eteklerinde - Neptün'in yörüngesinin ötesinde - ekonomerler sekizinci gezegenle alışılmadık bir yerçekimi dansında kilitlenmiş gibi görünen kozmik bir tuhaf topu keşfettiler.

2020 VN40 olarak adlandırılan nesne, Neptün ile 10: 1 ortalama hareket rezonansında bulunan ilk teyit edilen Trans-Neptunian nesnesi (TNO). Daha basit bir şekilde, güneşin ötesinde yörüngede yer alan bir göksel beden Neptünve Neptün tamamladığı her on için güneşin etrafında tam olarak bir yörüngeyi tamamlar.

Keşif, yayınlanan yeni bir makalede ayrıntılı içinde Gezegen Bilimleri Dergisi Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden bir gökbilimci ekip tarafından, uzun süredir kast edilmiş bir yörünge rezonans sınıfını doğruluyor ve mevcut yörünge dinamik modellerine meydan okuyabilecek daha önce hiç görülmemiş bir davranış ortaya koyuyor.

"Bu keşif, tek bir tespitin gözlemsel önyargılar nedeniyle tespit edilmesi zor olan büyük bir popülasyonun göstergesi olduğu için bu uzak rezonansın doldurulduğunu doğrular.“Yazarlar çalışmaya yazıyorlar.

2020 VN40 Büyük eğim uzak nesneler (Lido) Survey, TNO'ları avlamak için tasarlanmış bir proje, güneş sisteminin düzleminin çok üstünde veya altında eğimli yörüngelerle tasarlanmıştır. Hawaii'deki Maunakea'nın üstünde güçlü teleskoplar kullanılarak yapılan bu anket, dış güneş sistemi hakkındaki bilgilerimizi genişletmeyi amaçlamaktadır.

Yıllarca süren takip gözlemlerinin yardımıyla Lido ekibi, nesnenin yörüngesini titizlikle izledi ve sonunda Neptune ile olağandışı yerçekimi ilişkisini doğruladı.

Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden baş yazar ve araştırmacı Dr. Rosemary Pike, “Bu, dış güneş sistemini anlamada büyük bir adım” dedi. basın bülteni. “Neptün'den etkilenen çok uzak bölgelerin bile nesneler içerebileceğini ve güneş sisteminin nasıl geliştiğine dair yeni ipuçları verdiğini gösteriyor.”

2020 VN40: Yeni bir yörünge davranışı türü

Dış güneş sistemindeki rezonanslar nadir değildir -Plüton Ünlü, Neptün ile 3: 2 rezonansta ikamet ediyor - 2020 VN40'ı bu kadar ilgi çekici kılan, hareketinin doğası. Çoğu rezonant nesnesi, Neptün'e göre, tipik olarak 90 °, 180 ° veya 270 ° 'de spesifik açılar olan üç “kütlasyon adasından” biri etrafında salınır. Bununla birlikte, 2020 VN40 ayrıca 0 ° civarında uzun süre salınım sergiledi, bu da hiç olmamış bir davranış daha önce kesin olarak gözlemlenmiştir.

Araştırmacılar tarafından “0 ° civarında kütüphane” veya daha dramatik bir şekilde “gözhol librasyonu” olarak tanımlanan bu yeni hareket türü, nesnenin 33.4 derecelik olağandışı yüksek yörünge eğimi nedeniyle gerçekleşir. Bu dik eğim, nesnenin pericenter argümanının - yörüngesinin güneşe en yakın geldiği açı - Neptune ile tamamen farklı bir yerçekimi ilişkisini yönlendirmesine izin verir.

Yazarlar, “ωTNO'nun değeri, büyük I nesneleri için rezonans evrimi etkiler, çünkü bir TNO'nun yörüngesinde Neptün'e en yakın yaklaşım noktasını yaşadığını etkiler” diye açıklıyor.

“Ωtno” (“omega tno” olarak telaffuz edilir) terimi, bir nesnenin gerilmiş, eğik yörüngesi boyunca güneşe en yakın ve Neptune'ye en yakın geçtiğini açıklayan bir açıdır.

2020 VN40 gibi uzak nesneler için, bu açı nesnenin Neptün'in yerçekimi ile zaman içinde nasıl etkileşime girdiği konusunda önemli bir rol oynar. Ωtno'nun değerine bağlı olarak, nesne gezegenin yörünge düzleminin üstünde veya altında olduğunda veya yerçekimi etkileşimlerinin daha zayıf olduğu bir noktada Neptün'e yakın olabilir.

Bu ince kaymalar, nesnenin yörünge davranışını önemli ölçüde değiştirebilir ve bu çalışmada 0 ° 'de gözlenen şaşırtıcı salınımlar gibi olağandışı şekillerde sallanmasına neden olabilir. Esasen, ωtno, nesne ve Neptün arasındaki yerçekimi “ayarını” ayarlayan bir kadran gibi davranır.

2020 VN40'ın garip yaklaşım açısı, Neptün'in yerçekiminden standart yörünge modellerinde asla tahmin edilmeyen bir şekilde etkilenmesini sağlar. Bu davranış, gökbilimcilerin güneş sistemindeki diğer uzak, eğik nesnelerin sınıflandırmalarını ve modellenmesini geliştirmelerine yardımcı olabilir.

Geçici istikrar ve “yapışmanın” gizemi

Nadir durumuna rağmen, 2020 VN40'ın bu yörünge konfigürasyonunda sonsuza dek kalması beklenmiyor. Çalışmanın simülasyonları, nesnenin bilim adamlarının “saçılma yapışması” TNO dediği şey olduğunu göstermektedir. Bu tür bir vücut, dev gezegenlerden, özellikle Neptün'den yerçekimi dürtüleri nedeniyle geçici olarak bir rezonansa yakalanır. Zamanla, bu nesneler rezonanstan uzaklaşmaya ve dış güneş sisteminde dolaşmaya devam etme eğilimindedir.

Araştırma ekibi tarafından yapılan 201 test yörüngesinden - nominal yörünge için bir tane ve küçük ölçüm belirsizliklerini temsil eden 200 ek “klon” da dahil olmak üzere - sadece dördü Neptün milyar yıllık simülasyonun% 90'ından fazlası için.

En sonunda sürüklendi. Yine de geçici yapışma bile yüz milyonlarca yıl sürebilir ve bu nesneleri güneş sistemi dinamiklerinin değerli problarını yapar.

Yazarlar, “Rezonanstan uzaklaşan çok sayıda klon ve parçacıkların rezonansta harcadığı toplam sürenin düşük kısmı nedeniyle, aktif olarak dağılmasalar bile, bu nesneyi bir saçılma yapışan tno olarak görüyoruz” diye yazıyor.

Neden keşfi 2020 VN40 Meseleler

10: 1 rezonansında 2020 VN40'ın varlığı, dışın dışını gösteren artan bir kanıt gövdesine katkıda bulunur. güneş enerjisi sistemi Daha önce düşünülenden daha dinamik olarak zengin ve nüfuslu olabilir.

Bundan önce, araştırmacılar zaten 5: 1 ve 9: 1 rezonanslarında nesneleri ve hatta 8: 1 ve 10: 1 konfigürasyonlarında şüpheli adayları onaylamışlardı. Ancak bu, ilk kez 10: 1 rezonatör böyle bir hassasiyetle doğrulandı.

Dahası, yeni kütüphane modu, bilim adamlarının bu uzak bölgelerde yörünge davranışını nasıl modellediğine dair bir yeniden değerlendirmeyi zorlayabilir. Geleneksel modeller, rezonans “adaların” nispeten basit bir yapısına dayanır. Ancak 0 ° civarında kararlı librasyonun varlığı, bu çerçevelerin çok basit olabileceğini düşündürmektedir.

Erken güneş sisteminde gezegensel göç anlayışımızı geliştirmekten, Kuiper kemer nesnelerinin yörünge evrimini daha iyi modellemeye kadar, 2020 VN40 gibi keşifler, doğrudan gözlemin genellikle sinir bozucu bir şekilde sınırlı olduğu bir alanda nadir veri noktaları sağlar.

Araştırmacılar, “Üç librasyon adasının oyuncak modeli… bu nesneleri tanımlamak ve sınıflandırmak için yetersizdi ve sınıflandırma sistemimiz, gelecekteki keşifler Vera C. Rubin gözlemevi gibi yaklaşan gözlemcilerden geçerken daha esnek, veri güdümlü bir yaklaşım çağrısında bulundu.

Daha fazla tuhaf top gelecek mi?

Lido araştırması, 14 dereceden büyük eğimler olan 140'dan fazla trans-Neptunian nesnesini tanımladı-bunların çoğu hala analiz ediliyor. Ön kanıtlar zaten 5: 1 ve 7: 1 konfigürasyonlarındaki nesneler de dahil olmak üzere diğer yüksekacılık rezonatörlerinde benzer 0 ° librasyon davranışının mevcut olabileceğini düşündürmektedir.

Tespit teknikleri geliştikçe ve gözlemsel kapsam genişledikçe, gökbilimciler bu tür keşifler yapmayı bekler ve güneş sisteminin eteklerinin mevcut anlayışına meydan okurlar. Ve 2020 VN40 gibi her yeni tuhaf top, kozmik mahallemizi yöneten karmaşık yerçekimi koreografisine bir ipucu sunuyor.

Ruth Murray-Clay, California Üniversitesi, Santa Cruz'da ortak yazar ve profesör, “Bu yeni hareket bildiğimizi düşündüğümüz bir şarkıda gizli bir ritim bulmak gibidir” dedi. “Uzak nesnelerin nasıl hareket ettiğini düşündüğümüzü değiştirebilir.”

Tim McMillan emekli bir kolluk yöneticisi, soruşturma muhabiri ve Debey'in kurucu ortağıdır. Yazısı genellikle savunma, ulusal güvenlik, istihbarat topluluğu ve psikoloji ile ilgili konulara odaklanır. Tim'i Twitter'da takip edebilirsiniz: @Lttimmcmillan. Tim'e e -posta ile ulaşılabilir: [email protected] veya şifreli e -posta yoluyla: [email protected]