За Нептуном лежить пояс Койпера, величезна область крижаних залишків, які утворилися на початку Сонячної системи. Він зберігає ключі до своєї хаотичної історії та, можливо, приховує світи, які ще належить відкрити. Астрономи досліджували цей віддалений регіон протягом десятиліть, але нові обсерваторії обіцяють стрибок у відкриттях, які можуть змінити наше розуміння зовнішньої Сонячної системи.
Заморожена капсула часу
Пояс Койпера простягається приблизно від 30 до 50 астрономічних одиниць від Сонця (і, можливо, далі) і є сховищем первісного матеріалу. Він містить карликові планети, такі як Плутон, крижані комети та фрагменти ранніх будівельних блоків планет. На сьогоднішній день ідентифіковано близько 4000 об’єктів пояса Койпера (KBO), але очікується, що майбутній огляд простору-часу (LSST) обсерваторії Віри К. Рубін збільшить це число в десять разів. Телескоп Джеймса Вебба також сприятиме відновленню досліджень.
Цей приплив даних стосується не лише підрахунку об’єктів, а й заповнення критичних прогалин у наших знаннях. Поточні дослідження неповні, залишаючи місце для невиявлених KBO, у тому числі потенційно значущих планетних тіл.
Незрозумілі структури та мігруючі планети
Пояс Койпера – це більше, ніж просто розсіяне скупчення уламків. Він містить дивні структури, такі як «ядро» на відстані 44 астрономічних одиниць (А.О.), зосереджену колекцію крижаних об’єктів. Вважається, що це спадок бурхливої міграції Нептуна в ранній Сонячній системі.
Переважаюча теорія під назвою «стрибучий Нептун» припускає, що Нептун під час своєї подорожі крізь протопланетний диск зібрав ці об’єкти, а потім раптово припинив своє тяжіння, залишивши їх у ядрі. Подальший аналіз виявив можливе «внутрішнє ядро» на відстані 43 астрономічних одиниць. Це так, але підтвердження ще не отримано. Ці структури свідчать про те, що рання Сонячна система була набагато динамічнішою, ніж вважалося раніше.
Полювання на приховані планети
Пояс Койпера також підживлює припущення про невідкриті планети. Гіпотетична «Дев’ята планета», вперше запропонована в 2016 році, може пояснити незвичайне скупчення орбіт OPC. Дослідники також припускають існування меншої планети під назвою «Планета Y», розташованої ближче до поясу на відстані 80–200 астрономічних одиниць. д.
Завдання полягає в тому, щоб знайти ці тьмяні, віддалені об’єкти. Навіть якщо нових планет не буде знайдено, саме полювання покращить наше розуміння ефективності формування планет.
За скелею Койпера: межі зовнішньої Сонячної системи
Пояс Койпера раптово обривається приблизно на 50 а.о. д. – межа, відома як «скеля Койпера». Цей різкий розрив є аномальним: більшість дископодібних структур навколо інших зірок простягаються набагато далі. Це свідчить про те, що наша сонячна система може бути надзвичайно компактною.
Останні спостереження натякають на можливе зовнішнє кільце за Скелею на відстані 100 астрономічних одиниць. е., але для підтвердження потрібні подальші дослідження. Якщо це підтвердиться, то наша сонячна система стане більш типовою і перестане бути аутсайдером.
Нова ера відкриттів
Протягом наступних кількох років очікується приплив даних з Рубіна та інших обсерваторій. Незалежно від того, чи виявить цей потік даних приховані планети, підтвердить існування зовнішнього кільця чи просто уточнить наше розуміння розподілу OPC, він змінить наше розуміння походження Сонячної системи. Пояс Койпера залишається здебільшого недослідженим кордоном, який містить потенціал для проривних відкриттів, які можуть змінити наше розуміння формування планет і далекого минулого.
«Чого нам не вистачає?» запитує планетолог Рену Малхотра. Відповідь на це запитання може ховатися в крижаних глибинах поясу Койпера й чекати свого відкриття.
