James Webb раскрыл тайны ледяных карликов за орбитой Нептуна

Ученые, которые работают с космическим телескопом James Webb, исследовали Седну, Квававар и Гунгун. Эти три ледяных карлика находятся за орбитой Нептуна. Ученые нашли на них органические вещества и поняли, как они образовались.

Седна, которую изучал James Webb
Седна, которую изучал James Webb. Источник: NASA/JPL-Caltech

Загадочные ледяные карлики

За орбитой Нептуна пролегает Пояс Койпера, полный ледяных тел разного размера. Почти все они никогда не исследовались ни одним космическим аппаратом. Недавно был использован инфракрасный спектрограф NIRSpec на космическом телескопе James Webb, чтобы исследовать три из них: Квавар, Седну и Гунгун.

На самом деле транснептуновых объектов, которые имеют размер больше сотни километров, даже больше, чем астероидов Главного пояса соответствующего размера. Квавар, Седна и Гунгун имеют диаметр до 1000 км и могут быть классифицированы как карликовые планеты. Однако мы до сих пор о них знаем слишком мало, чтобы что-то уверенно утверждать.

Особенно ученых интересует, как меняется химический состав от орбиты объектов. У Седны она сильно изогнута, с перигелием в 76 а.е. и афелием в 1000 а.е. У Гунгуна — ярко выраженная эллиптическая: перигелий — в 33 а.е., афелий — в 100 а.е. Наконец, у Квавара она почти круговая, со средним расстоянием от Солнца в 43 а.е.

Что показал James Webb

Спектрограф космического телескопа показал достаточно интересный результат. Как и ожидается, все три объекта преимущественно состоят из метанового льда с вкраплением силикатных пород. Однако на всех трех телах также был найден этан (С2H6). Меньше всего его оказалось на Кваваре, больше — на Гунгуне, а наибольшая концентрация — на Седне. На них также нашли ацетилен и этан.

То есть существует прямая корреляция между видовой орбитой и содержанием этих веществ. Это очень интересный вывод, поскольку он хорошо согласуется с мнением о том, что все эти сложные углеводороды являются производными от метана и полностью за счет действия солнечного света. За тот короткий промежуток времени, что тело на эксцентрической орбите находится ближе к нашей звезде, они успевают образоваться, но не успевают испариться.

Связь с другими исследованиями

Эти результаты представлены в двух недавних исследованиях под руководством доктора Уилла, астронома из обсерватории Лоуэлла и миссии NASA New Horizons, и Криса Глейна, планетолога и геохимика. Они и их коллеги измерили дейтерий/водород (D/H) в метане на Эриде и Макемаке.

Авторы нового исследования предполагают, что и в случае Седны, Гунгуна и Квавара должно быть то же самое. То есть речь идет о процессах обновления метана. И для этого тело должно быть достаточно большим, поскольку на малых транснептуновых объектах ничего подобного нет.

Результаты этого исследования также демонстрируют возможности James Webb, которые неоднократно доказывали свою ценность с начала работы в начале прошлого года. Они также напоминают нам, что, помимо создания новых видений и открытия далеких планет, галактик и крупномасштабной структуры Вселенной, JWST также может раскрыть детали о нашем маленьком уголке космоса.

По материалам phys.org.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine