העצמים הללו מתחלקים לשתי אוכלוסיות – אלו המקיפים את השמש במסלול עגול בתוך חגורת קויפר ובעלי המסלולים המוארכים שמתקרבים אפילו יותר מאשר נפטון-רהב לשמש ומתרחקים עשרות רבות של יחידות אסטרונומיות. הם שייכים למשפחה של פלוטו והם רבים משסברו עד כה
כותב: מישל בניסטר, עמית מחקר במחלקה לאסטרונומיה פלנטרית, אוניברסיטת קווינס בלפאסט. תרגום: אבי בליזובסקי
מערכת השמש שלנו היא פינה זעירה אך מוכרת להפליא של היקום העצום, החשוך – אפילו הצלחנו להנחית חלליות על שכנינו השמימיים. עם זאת, האיזור החיצוני שלה עדיין לא ממופה. בסקר שפורסם לאחרונה נחשפים 840 עולמות קטנים באזור המרוחק וקשה לגילוי מעבר לנפטון. זוהי התגלית הגדולה ביותר של גופים בקצה מערכת השמש שהתגלתה אי פעם והיא מגדילה את מספר העצמים הרחוקים שמסלוליהם סביב השמש ידועים ב – 50%.
עולמות הקרח הקטנים חשובים משום שהם עוזרים לנו לספר את ההיסטוריה של מערכת השמש. הם יכולים גם לעזור לנו לבחון את הרעיון שלפיו כוכב לכת גדול ובלתי נראה אורב במערכת השמש החיצונית.
מערכת השמש שלנו כפי שאנו רואים אותה כיום לא דומה למערכת השמש בזמן היווצרותה. כאשר השמש היתה צעירה היא היתה מוקפת בדיסקה גדולה של חומר. התנגשויות עם כוכבי לכת זעירים וגדולים, ובהם כמה מהעולמות שהתגלו זה עתה, גרם להתרחקות ענקי ההגזים מהשמש עד שהתיישבו במקומותיהם הנוכחים. שאר הגופים שהתחילו אז להיווצר התפזרו לכל עבר, לתוך מערכת השמש הפנימית והחוצה אל מערכת השמש החיצונית.
הגירה פלנטרית התרחשה גם במערכות שמש רחוקות רבות. למרבה המזל, העצמים במערכת השמש קרובים יחסית, מה שהופך אותו למקום היחיד שבו אנו יכולים לראות את הפרטים המורכבים כיצד התרחשה ההגירה. מיפוי אוכלוסיות העצמים הקטנים שנותרו מהדיסקה מאפשר לנו לשחזר את ההיסטוריה של דחיקת כוכבי הלכת הגדולים למסלוליהם הנוכחיים.
מיפוי השמים
התגליות החדשות הן תוצאה של פרויקט בן חמש שנים שנקרא סקר האיזור החיצוני של מערכת השמש (OSSOS). בתצפיות, שנערכו בשנים 2017-2013, השתמשו החוקרים במצלמת ההדמיה של אחד הטלסקופים הגדולים בעולם – הטלסקופ של קנדה-צרפת-הוואי על פסגת הר מאונקיה בהוואי. הם חיפשו נקודות אור חלשות, איטיות, בשמונה איזורים גדולים של שמים ליד מישור כוכבי הלכת, הרחק משדות הכוכבים הצפופים של שביל החלב.
840 התגליות משתרעות בין שש ל-83 יחידות אסטרונומיות (au) יחידה אחת כזו היא המרחק בין השמש לכדור הארץ. הסקר נותן לנו איפוא סקירה טובה מאוד של סוגים רבים של מסלולים של עצמים טרנס-נפטוניים אלו.
סקרים קודמים סבלו מאובדן חלק מהעצמים הרחוקים, כאשר בוצעו תצפיות מועטות מדי. הנתיב הצפוי של כוכב לכת קטן בשמים יהיה כל כך לא וודאי שאי אפשר יהיה לזהות אותו שוב בטלסקופ והוא שטלסקופ נחשב “אבוד”. זה קורה יותר לעצמים עם מסלולים מאוד מאורכים, מה שגורם להטיה בידע שלנו על אוכלוסיות עצמים אלה.
הסקר החדש שלנו עוקב בהצלחה אחר כל העצמים הרחוקים. התצלומים התכופים של 840 העצמים במשך כמה שנים גרמו לכך שכל מסלול של עולם קטן כזה יכול להיקבע במדויק. בסך הכול, נעשו יותר מ – 37,000 מדידות ידניות של מאות עצמים שמסלולם נקבע בדיוק.
כמו כן, יצרנו תוכנת סימולטור (מודל ממוחשב), המספק כלי רב עוצמה לבדיקת הרכבה וההיסטוריה של מערכת השמש שלנו. הסימולטור מאפשר לתיאורטיקנים לבחון את המודלים שלהם על האופן שבו מערכת השמש הגיעה לצורה בה אנו רואים אותה היום ולהשוות אותם לגילויים האמיתיים שלנו
עולמות מוזרים חדשים
העצמים הקרים החדשים מתחלקים לשתי קבוצות עיקריות. האחד כולל את הגופים המקיפים את השמש במסלולים עגולים בחגורת קויפר, המשתרעת בין 50-37 יחידות אסטרונומיות מהשמש. הקבוצה השניה מורכבת מעולמות שנמצאים במסלול ריקוד זהיר עם נפטון במסלולו סביב השמש אך נמנעים מלהתקרב אליו ממש. אלו עצמים טרנס נפטוניים “מהדהדים” וביניהם פלוטו. כוכבי לכת זעירים אלה נדחפו אל המסלולים המוארכים הנוכחיים שלהם במהלך ההגירה של נפטון החוצה.
בחגורת קויפר מצאנו 436 עולמות קטנים. המסלולים שלהם מאשרים כי “ליבה” של גושי קרח אלה מרוכזת במסלולים עגולים ושטוחים במרחק 45-43 יחידות אסטרונומיות. מסלולים שקטים אלה לא הופרעו מאז שחר מערכת השמש. אלו שאריות של הדיסקה המקורית. בקרוב נראה חבר בקבוצה זו מקרוב: החללית “ניו הורייזון ” , שביקרה את פלוטו ב – 2015 , תבצע מעבר ליד עולם בגודל ש עיר גדולה ב-1 בינואר 2019.
כמו כן גילינו 313 עצמים טרנס-נפטוניים מהדהדים, הרבה יותר משהערכנו עד כה. בין התגליות הללו כוכב הלכת הננסי 2015 RR245, שקוטרו מאות קילומטרים, ואשר מעריכים כי הגיע למסלולו הנוכחי במרחק 82 יחידות אסטרונומיות לאחר מפגש עם נפטון לפני מאות מיליוני שנים.
האם יש עוד כוכבי לכת?
בין התגליות היוצאות דופן ביותר תשעה עולמות קטנים בעלי מסלולים מרוחקים להפליא. הם לא מתקרבים לעולם לשמש יותר ממסלולו של נפטון, ונדרשים להם עד 20,000 שנה להקפת השמש. קיומם מרמז על אוכלוסיה בלתי נראית של מאות אלפי עצמים טרנס-נפטוניים בעלי מסלולים דומים.
איך העצמים האלה הגיעו למסלולים הנוכחיים שלהם לא ברור . בחלק החיצוני של מסלולם הם אפילו בקושי מרגישים את הכבידה של נפטון. הסבר אחד שהוצע הוא שכוכב לכת בלתי נראה, המכונה לעתים “כוכב הלכת התשיעי”, עלול לגרום להם להתקבץ בחלל. עם זאת, תשעת כוכבי הלכת הננסיים שלנו מתפרשים בצורה אחידה, ולא באשכולות, דבר ששולל קיומו של כוכב לכת “רועה”, או שמסלולים אלה נוצרו מסיבה אחרת.
ההיסטוריה של מערכת השמש שלנו רק מתחילה להתגלות. אנו מקווים שמקבץ זה של תגליות יעזור לחשוף פרטים נוספים בסיפור.
לכתבה ב-THE CONVERSATION
עוד בנושא באתר הידען:
4 תגובות
אם נחשוב על מסלול קפלארי של AZ-71 ניתן להבין שמסלולם לינארי והם אינם מחויבים למסלולו המקורי של הכוכב התשיעי אלה רק כאגד מאחד של מסלולים קאפלארים כאלה או אחרים
את המשפט האחרון, בדבר שלילתו של הכוכב התשיעי, לא הבינותי
ניסיון
6 AU? כלומר פנימיים יותר משבתאי? האם הכוונה שהחישוב מראה שבעלי מסלול אקסצנטרי במיוחד יגיעו עוד אלפי שנים קרוב יותר לשמש מאשר שבתאי (וישפיעו ויושפעו ע”י שבתאי, צדק אורנוס ונפטון)?