Saulės sistemoje už Neptūno orbitos egzistuoja milžiniškas žiedas, vadinamas Koiperio juosta (angl. Kuiper belt). Jame skrieja objektai, sudaryti iš silikatinių dulkių ir organinių medžiagų priemaišų turinčio ledo. Šie kūnai, vadinami kometoidais arba koiperoidais, susiformavo kartu su Saulės sistema prieš maždaug 4,6 mlrd. m. Koiperio juostoje neseniai atrastas ~0,5 km skersmens skriejantis dangaus kūnas. Per visą dangaus tyrinėjimų istoriją tai mažiausias rastas kūnas už Neptūno orbitos.
Šis atradimas padarytas analizuojant „Hubble“ kosminiu teleskopu padarytas nuotraukas. Iki šio atradimo, mažiausias rastas Koiperio juostos kūnas buvo apie 50 km skersmens.
Ko gi mokslininkai ieško Koiperio juostoje? Norint atsakyti į šį klausimą, reiktų prisiminti, kaip planetų sistemose atsirado tokios asteroidų juostos.
Turbūt daugelis žinote, jog Koiperio juosta - tai Saulės sistemos sritis, esanti už 4,6 mlrd. km nuo Žemės. Ji panaši į asteroidų žiedą, esantį tarp Marso ir Jupiterio orbitų, tačiau yra žymiai didesnė. Asteroidų žiede skriejantys kūnai sudaryti daugiausia iš uolienų ir metalų, o koiperoidų sudėtyje, kaip ir kitose planetose, randama organinių junginių: metano, amoniako, vandens.
Kairėje pusėje matyti vidinė Saulės sistema su asteroidu žiedu tarp Jupiterio ir Marso, o dešinėje – išorinė Saulės sistema, kurios pakraščiuose plyti Koiperio juosta. „Wikipedia“ iliustr.
Iš kur atsirado asteroidų juosta tarp Marso ir Jupiterio, kol kas aiškaus atsakymo nėra. Gyvuoja hipotezė, kad jie yra planetos, kažkada skriejusios aplink Saulę anapus Marso orbitos ir suirusios per kažkokią katastrofą, skeveldros. Tačiau labiau tikėtina, kad asteroidai niekada nesudarė vieno didelio kūno; tam turėjo trukdyti galinga Jupiterio trauka.
Panaši situacija ir su Koiperio juostos kilme – tvirtais įrodymais paremto atsakymo vis dar nėra, tačiau egzistuojanti juostos hipotezė visai neblogai dera prie tradicinio planetų formavimosi modelio.
Priminsime, jog planetos formuojasi iš proplanetinio medžiagos disko. Diske esančios dujų bei dulkių dalelės lipdamos viena prie kitos formuoja didesnius kūnus. Saulės sistemoje susiformavus planetoms, erdvė tarp Saulės ir Neptūno tapo laisva nuo stambiųjų kūnų. O Saulės vėjas likusią nepanaudotą medžiagą kartu su tolimesniais objektais nustūmė už Neptūno orbitos. Tokiu būdu galėjo susidaryti žiedas, kurio medžiagos tankis buvo per mažas, kad galėtų formuotis didesni kūnai.
Čia galite peržiūrėti Saulės sistemos formavimosi animacinį modelį.
Formation of the Solar System: Great Animation - Watch today’s top amazing videos here
Šią hipotezę remia ir kitų žvaigždžių sistemų tyrimai. Mokslininkai, tyrinėjantys kitų žvaigždžių planetų sistemas, jose stebi panašius medžiagos žiedus, kurie atsirado susiformavus planetoms.
Manoma, kad Koiperio juostos ir kitų žiedų atsiradimo metu mažo dydžio kūnų, tokių kaip atrastasis, nebuvo. Per milijardus metų koiperoidai, susidurdami vieni su kitais, skyla. Po skilimo susidaro mažesni kūnai, panašūs į atrastąjį. Norint patvirtinti pastarąją hipotezę, reikia atrasti daugiau panašių matmenų objektų. Tuomet bus galima analizuoti susidūrimų dažnumą, kūnų medžiagos savybes bei jų kilmę. Šios žinios leistų patikslinti ne tik Koiperio juostos, bet ir visos planetų sistemos susiformavimo modelį.
Šiuo metu mokslininkai analizuoja „Hubble“ kosminiu teleskopu darytas Koiperio juostos nuotraukas. Analizuojant nuotraukas ieškoma žvaigždžių užtemimų. Kai mažas objektas, kaip atrastasis, užstoja tolimą žvaigždę, jos spindesys nežymiai sumažėja. Analizuojant spindesio pokytį, galima nustatyti objekto dydį. Pradėjus tyrimus tikėtasi, kad kas 50 000 stebimų žvaigždžių bus atrandama po 30-100 tokių mažų objektų. Tačiau iki šiol išanalizavus 30 proc. turimų nuotraukų atrastas tik vienas panašaus dydžio objektas. Tai gali reikšti, jog Koiperio juostoje nėra mažų objektų, tad tokių juostų susidarymo ir evoliucijos hipotezes dar gali tekti tikslinti.
Taip pat galite paskaityti apie kitas Saulės sistemos pakraščio paslaptis – pavyzdžiui, apie astronomų diskusijas, ar kažkur už Koiperio juostos nesislepia dar viena nežinoma planeta, arba apie „Drakula“ pramintą užsitarnavusį labai keistą kosminį objektą.
Paulius Klyvis
