Найдрібніші крижані тіла на околиці Сонячної системи мають майже такий самий склад поверхні, як більші тіла цього ж класу. Астрономи очікували протилежного, бо тривала історія зіткнень мала б стерти первинні ознаки речовини. Дані вперше зібрали двома космічними телескопами одночасно, у видимому та інфрачервоному діапазонах. Самих дрібних тіл там знайшли менше, ніж передбачають моделі формування планет.
Заморожений етап будівництва планет
Транснептунові об’єкти обертаються навколо Сонця далі за Нептун і складаються переважно з льоду та каменю. Більшість із них в понад сто мільйонів разів тьмяніші за об’єкти, доступні неозброєному оку.
Ця популяція зберегла проміжну стадію формування планет. Диск пилу та дрібних уламків навколо молодого Сонця злипався у планетезималі завбільшки з місто, після чого ті мали об’єднуватися у повноцінні світи. За орбітою Нептуна другий крок так і не відбувся. Дві взаємодоповнювальні роботи про 27 нововідкритих тьмяних тіл вийшли в рецензованому журналі The Astronomical Journal.
Дві групи з різним минулим
Спостереження охопили дві популяції. Динамічно холодні тіла зберегли початкові, майже колові орбіти в площині Сонячної системи, там де й сформувалися.
Динамічно гарячі утворилися між нинішніми положеннями Урана та Нептуна. Міграція газових гігантів на ранньому етапі виштовхнула їх назовні, тому сьогодні вони рухаються сильно витягнутими траєкторіями і виходять далеко за межі цієї площини.
Колір як відбиток речовини
Колір поверхні працює як відбиток її хімічного складу. Припущення було таким, що дрібні тіла обох груп зазнали безлічі ударів, а тому мали б відрізнятися за виглядом від великих.
Насправді вийшло інакше, як повідомляє NASA. Малі об’єкти за кольором повторюють великі, тобто зіткнення не змінили їхню речовину помітно. Можливих пояснень два. Ударів могло бути менше, ніж вважалося, або поверхні якимось чином утримують первинний склад.
Дослідження кольору очолила Анастасія Морган, аспірантка Університету Північної Аризони. Її співавтор Девід Триллінг наголошує, що гарячі тіла досі несуть ознаку області, де вони утворилися, хоча їхні орбіти давно перемішані.
Однаковий розподіл розмірів
За інфрачервоними вимірюваннями команда порахувала, скільки об’єктів припадає на кожен розмір. Розподіли для холодної та гарячої популяцій виявилися напрочуд схожими, хоча ці тіла виникали в різних областях молодої Сонячної системи.
Маріель Едуардо з Університету Вікторії, яка керувала цією частиною роботи, звертає увагу на нечутливість механізму до умов у диску. Щільний він чи розріджений, теплий чи холодний, на виході утворюються планетезималі схожого масштабу.
Дуже дрібних тіл знайшли менше, ніж передбачають деякі моделі. Найменше має близько 5 кілометрів у поперечнику, приблизно вп’ятеро менше за межу найчутливіших наземних телескопів.
Робота в парі
Ділянку неба знімали синхронно, у видимому світлі за допомогою Hubble і в інфрачервоному за допомогою James Webb. Жоден з двох телескопів окремо такого результату не дав би, бо колір поверхні читається лише при зіставленні обох діапазонів, а розміри цих тіл визначаються саме за інфрачервоним випромінюванням. Спостереження очолили аспіранти Університету Вікторії в Канаді під керівництвом Національної дослідної ради Канади та Університету Північної Аризони у Флагстаффі.
Один з нових об’єктів настільки тьмяний, що його реєстрацію можна порівняти зі спостереженням із Землі невеликого рою світлячків на Місяці. Наземні телескопи настільки тьмяні тіла поки що не реєструють.
