Sonda NASA New Horizons bada Pas Kuipera

Nowe obserwacje z sondy kosmicznej NASA New Horizons wskazują, że Pas Kuipera – rozległa zewnętrzna strefa Układu Słonecznego wypełniona lodowymi i skalistymi planetarnymi blokami – może rozciągać się znacznie dalej, niż zakładali naukowcy.

Poruszając się przez zewnętrzne krawędzie Pasa Kuipera, w odległości prawie 60 razy większej od Słońca niż Ziemia, instrument New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) wykrył wyższe niż oczekiwano poziomy pyłu – maleńkie zamrożone pozostałości po zderzeniach między większymi obiektami Pasa Kuipera (KBO) i cząstki wyrzucone z KBO, które są zasypywane przez mikroskopijne impaktory pyłu spoza Układu Słonecznego.

Zdaniem badaczy, odczyty zaprzeczają naukowym modelom, zgodnie z którymi populacja KBO i gęstość pyłu powinny zacząć spadać przy tej odległości i przyczyniają się do rosnącej liczby dowodów sugerujących, że zewnętrzna krawędź głównego Pasa Kuipera może rozciągać się o wiele dalej niż obecne przewidywania lub może nawet istnieć drugi pas, poza tym, który jest już znamy. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.

„New Horizons dokonała pierwszych bezpośrednich pomiarów pyłu międzyplanetarnego daleko poza Neptunem i Plutonem. Pomysł, że mogliśmy wykryć rozszerzony Pas Kuipera – z zupełnie nową populacją obiektów zderzających się i wytwarzających więcej pyłu – stanowi kolejną wskazówkę w rozwiązywaniu tajemnic najbardziej odległych regionów Układu Słonecznego” – mówi Alex Doner z University of Colorado Boulder i główny autor badania.

Zaprojektowany i zbudowany przez studentów z Laboratorium Fizyki Atmosfery i Przestrzeni Kosmicznej (LASP) na University of Colorado Boulder pod kierunkiem profesjonalnych inżynierów, SDC wykrywał mikroskopijne ziarna pyłu powstałe w wyniku zderzeń asteroid, komet i obiektów Pasa Kuipera w czasie 18-letniej podróży New Horizons przez nasz Układ Słoneczny, która po wystrzeleniu w 2006 roku obejmowała historyczne przeloty obok Plutona w 2015 roku i KBO Arrokoth w 2019 roku.

Najnowsze wyniki, zebrane w czasie ostatnich trzech lat, gdy New Horizons podróżowała od 45 do 55 jednostek astronomicznych (AU) od Słońca – jedna AU to odległość między Ziemią a Słońcem, około 140 milionów kilometrów.

Odczyty te pojawiły się, gdy naukowcy z misji New Horizons, korzystając z obserwatoriów takich jak japoński Subaru Telescope na Hawajach, odkryli również szereg obiektów daleko poza szacowaną zewnętrzną krawędzią Pasa Kuipera. Astronomowie uważali, że zewnętrzna krawędź (gdzie gęstość obiektów zaczyna spadać) znajduje się w odległości około 50 AU, ale nowe dowody sugerują, że pas może rozciągać się do 80 AU lub dalej.

Doner powiedział, że w miarę kontynuowania obserwacji teleskopowych naukowcy analizują inne możliwe przyczyny wysokich odczytów pyłu SDC. Jedną z możliwości, może być ciśnienie promieniowania i inne czynniki wypychające pył powstały w wewnętrznym Pasie Kuipera poza 50 AU. New Horizons mogła również napotkać krócej żyjące cząsteczki lodu, które nie mogą dotrzeć do wewnętrznych części Układu Słonecznego i nie zostały jeszcze uwzględnione w obecnych modelach Pasa Kuipera.

„Nowe wyniki z New Horizons mogą być pierwszym przypadkiem, gdy jakikolwiek statek kosmiczny odkrył nową populację ciał w naszym Układzie Słonecznym. Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, jak daleko sięga ten podwyższony poziom pyłu w Pasie Kuipera” – mówi Alan Stern, główny badacz New Horizons z Southwest Research Institute w Boulder.

Astronomowie zakładają się, że New Horizons będzie dysponować wystarczającą ilością paliwa i mocy, aby działać do 2040 roku, w odległościach przekraczających 100 AU od Słońca.

Emil Gołoś