Космический аппарат «Новые горизонты» обнаружил, что пояс Койпера намного больше, чем считалось ранее

Новые данные с космического аппарата НАСА «Новые горизонты» (New Horizons) намекают на то, что пояс Койпера — обширная, далекая внешняя зона солнечной системы, населенная сотнями тысяч ледяных, каменистых планетарных объектов — может простираться гораздо дальше, чем думали ранее.

Пролетая через внешние границы пояса Койпера, и находясь почти в 60 раз дальше от Солнца, чем Земля, прибор New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) обнаружил более высокие, чем ожидалось, уровни пыли – крошечные замороженные остатки столкновений между крупными объектами пояса Койпера (ОПК).

Новые данные бросают вызов научным моделям о том, что популяция ОПК и плотность пыли должны начать уменьшаться, и способствуют растущему объему данных, свидетельствующих о том, что внешний край пояса Койпера может простираться на миллиарды километров дальше, чем предсказывают текущие модели.

«New Horizons проводит первые прямые измерения межпланетной пыли далеко за пределами Нептуна и Плутона, и каждое наблюдение может привести к открытию», — сказал Алекс Донер, ведущий автор новой статьи и аспирант физики Университета Колорадо в Боулдере, который работает в качестве руководителя SDC.

«Идея о том, что мы могли обнаружить расширенный пояс Койпера — с совершенно новой популяцией объектов, сталкивающихся и производящих больше пыли, — предлагает еще один ключ к разгадке загадок самых отдаленных регионов Солнечной системы».

Спроектированный и построенный студентами Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) Университета Колорадо под руководством профессиональных инженеров, SDC обнаруживал микроскопические пылинки, образующиеся в результате столкновений астероидов, комет и объектов пояса Койпера на всем протяжении полета «Новых горизонтов».

SDC — первый научный инструмент планетарной миссии НАСА, спроектированный, построенный и «запущенный» студентами. Он подсчитывает и измеряет размеры частиц пыли, предоставляя информацию о частоте столкновений тел во внешней Солнечной системе.

Последние удивительные результаты были получены за три года, когда «Новые горизонты» прошли расстояние от 45 до 55 астрономических единиц (а.е.) от Солнца.

Эти данные получены в связи с тем, что ученые «Новых горизонтов», используя такие обсерватории, как японский телескоп Субару на Гавайях, обнаружили ряд ОПК далеко за пределами традиционного внешнего края пояса Койпера. Считалось, что этот внешний край (где плотность объектов начинает снижаться) находится на расстоянии около 50 а.е., но новые данные свидетельствуют о том, что пояс может простираться до 80 а.е. или дальше.

По словам Алекса Донера, наблюдения с помощью телескопа продолжаются, и ученые ищут другие возможные причины высоких показателей пыли. Одной из возможностей, но менее вероятной, является радиационное давление и другие факторы, выталкивающие пыль, образовавшуюся во внутреннем поясе Койпера, за пределы 50 а.е. «Новые горизонты» также могли столкнуться с более короткоживущими частицами льда, которые не могут достичь внутренних частей Солнечной системы и еще не учтены в текущих моделях пояса Койпера.

«Эти новые научные результаты «Новых горизонтов» могут быть первым случаем, когда космический аппарат обнаружил новую популяцию тел в нашей Солнечной системе», — сказал Алан Стерн, главный исследователь «Новых горизонтов». «Не могу дождаться, чтобы увидеть, насколько далеко простирается этот повышенный уровень пыли в поясе Койпера».

Ожидается, что теперь, перед своей второй расширенной миссией, «Новые горизонты» имеют достаточно топлива, чтобы работать в течение 2040-х годов на расстояниях более 100 а.е. от Солнца. По словам ученых миссии, SDC потенциально может даже зафиксировать переход космического зонда в область, где межзвездные частицы доминируют в пылевой среде.

Благодаря дополнительным телескопическим наблюдениям с Земли «Новые горизонты», как единственный космический аппарат, работающий в Поясе Койпера и собирающий новую информацию о нем, имеет уникальную возможность узнать больше о ОПК, источниках пыли и протяженности пояса, а также о межзвездной пыли и пылевых дисках вокруг других звезд.