James Webb розкрив таємниці крижаних карликів за орбітою Нептуна

Вчені, які працюють із космічним телескопом James Webb, дослідили Седну, Квававар та Гунгун. Ці три крижані карлики перебувають за орбітою Нептуна. Вчені знайшли на них органічні речовини та зрозуміли, як вони утворилися.

Седна, яку вивчав James Webb
Седна, яку вивчав James Webb. Джерело: NASA/JPL-Caltech

Загадкові крижані карлики

За орбітою Нептуна пролягає Пояс Койпера, де розташовані крижані тіла різного розміру. Майже всі вони ніколи не досліджувалися жодним космічним апаратом. Нещодавно був використаний інфрачервоний спектрограф NIRSpec на космічному телескопі James Webb, щоб дослідити три з них: КваварСедну та Гунгун.

Насправді транснептунових об’єктів, які мають розмір за понад сотню кілометрів, навіть більше, ніж астероїдів Головного поясу відповідного розміру. Квавар, Седна та Гунгун мають діаметр до 1000 км і можуть бути класифіковані як карликові планети. Однак ми досі про них знаємо замало, аби щось впевнено стверджувати.

Особливо вчених цікавить, як змінюється хімічний склад від орбіти об’єктів. У Седни вона сильно видовжена, з перигелієм у 76 а.о. та афелієм у 1000 а.о. У Гунгуна — яскраво виражена еліптична: перигелій — у 33 а.о., афелій — у 100 а.о. Нарешті, у Квавара вона майже кругова, із середньою відстанню від Сонця у 43 а.о.

Що показав James Webb

Спектрограф космічного телескопа показав достатньо цікавий результат. Як і очікується, всі три об’єкти переважно складаються з метанової криги із вкрапленням силікатних порід. Однак на всіх трьох тілах також був знайдений етан (C2H6). Найменше його виявилося на Кваварі, більше — на Гунгуні, а найбільша концентрація — на Седні. На них також знайшли ацетилен та етан.

Тобто існує пряма кореляція між видовою орбітою та вмістом цих речовин. Це дуже цікавий висновок, оскільки він добре узгоджується з думкою про те, що всі ці складні вуглеводні є похідними від метану і повністю за рахунок дії сонячного світла. За той короткий проміжок часу, що тіло на ексцентричній орбіті перебуває ближче до нашої зорі, вони встигають утворитися, але не встигають випаруватися.

Зв’язок з іншими дослідженнями

Ці результати представлені у двох недавніх дослідженнях під керівництвом доктора Вілла, астронома з обсерваторії Лоуелла та місії NASA New Horizons, і Кріса Глейна, планетолога й геохіміка. Вони та їхні колеги виміряли дейтерій/водень (D/H) у метані на Еріді та Макемаке.

Автори нового дослідження припускають, що і в разі Седни, Гунгуна та Квавара має бути те саме. Тобто йдеться про процеси оновлення метану. І для цього тіло має бути достатньо великим, оскільки на малих транснептунових об’єктах нічого подібного немає.

Результати цього дослідження також демонструють можливості James Webb, які неодноразово доводили свою цінність з початку роботи. Вони також нагадують нам, що, окрім створення нових бачень і відкриття далеких планет, галактик і великомасштабної структури Всесвіту, JWST також може розкрити деталі про наш маленький куточок космосу.

За матеріалами phys.org.

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine