Centura Kuiper, noua viziune a Sistemului Solar
Pe un varf de munte din Hawaii, in vara anului 1992, doi oameni de stiinta au observat un firicel de lumina care strabatea constelatia Pesti. Acel obiect modest (din Centura Kuiper) – situat la peste un miliard de kilometri dincolo de Neptun – rescrie intelegerea noastra despre Sistemul Solar.
Centura Kuiper este o banda in forma de gogoasa cu obiecte inghetate ramase de la formarea Sistemului Solar. Cercetarea acestei lumi inghetate a facut lumina asupra modului in care s-au format planetele, inclusiv a noastra.
Umilul obiect de la care a pornit totul este o bucata de gheata si stanca de aproximativ 250 de kilometri in diametru. Acesta a fost vazut pentru prima data acum 30 de ani.
Cercetarea spatiului cosmic
La sfarsitul anilor 1980, omul de stiinta David Jewitt si astronomul Jane Luu, ambii la MIT pe atunci, se aflau de cativa ani intr-o cercetare a spatiului cosmic, fara o tinta anume in minte.
Insa, un mister i-a motivat pe cercetatori: Sistemul Solar interior este aglomerat cu planete stancoase, asteroizi si comete.
Se pare, insa, ca la inceput nu era prea mult in afara planetelor gigantice gazoase, doar micul si inghetatul Pluto. Poate ca existau alte lucruri in Sistemul Solar exterior, de aceea cercetatorii au inceput sa studieze aceasta regiune.
Astfel, in vara lui 1992, acestia au descoperit un obiect care s-a deplasat spre vest, in constelatia Pesti, si a iesit imediat in evidenta. A fost prima dovada a existentei zonei inghetate numita Centura Kuiper.
Obiectul descoperit are aproximativ 250 de kilometri in diametru. Este considerabil, aproximativ o zecime din latimea lui Pluto. Orbita sa este mult dincolo de Neptun si, dupa toate probabilitatile, nu era singurul. Erau, probabil, alte mii de obiecte, ca acesta, care asteptau sa fie descoperite.
Doar cateva luni mai tarziu, Jewitt si Luu au observat un al doilea obiect care orbiteaza, de asemenea, cu mult dincolo de Neptun. Portile s-au deschis la scurt timp dupa si au fost descoperite in urmatorii ani 40-50 astfel de obiecte.
Pe masura ce detectoarele digitale folosite pentru a capta imagini au crescut in dimensiune si sensibilitate, cercetatorii au inceput sa descopere tot mai mule obiecte similare.
Descoperirea tuturor acestor lumi inghetate, unele orbitand chiar si dincolo de Pluto, avea sens in anumite privinte. Pluto fusese intotdeauna o planeta ciudata; este mai mica decat Luna si nu seamana deloc cu vecinii sai giganti gazosi.
In plus, orbita sa il duce cu mult deasupra si sub orbitele celorlalte planete. De aceea, Pluto nu apartine lumii planetelor, ci taramului a ceea ce se afla dincolo, in Centura Kuiper.
O privire mai apropiata spre Centura Kuiper
Descoperirea din 1992 a deschis ochii intregii lumi stiintifice catre Centura Kuiper, numita dupa astronomul olandez-american Gerard Kuiper, care a prezis ca aceasta regiune a spatiului va ramane goala la un moment dat.
In anii 1950, acesta a propus ca obiectele care ar exista acolo vor fi alungate de gravitatie in zone si mai indepartate ale sistemului solar, teorie care s-a dovedit a fi eronata.
Astazi, cercetatorii stiu ca Centura Kuiper se intinde de la o distanta de aproximativ 30 de unitati astronomice de la Soare – in jurul orbitei lui Neptun – pana la aproximativ 55 de unitati astronomice. Seamana cu un disc umflat, o gogoasa grasa.
Corpurile inghetate care populeaza Centura sunt ramasitele vartejului involburat de gaz si praf care a dat nastere Soarelui si planetelor. Au ramas numeroase obiecte care nu s-au transformat in planete.
Cand una dintre aceste ramasițe cosmice este impinsa spre Soare de gravitatia unei planete precum Neptun, se transforma intr-o cometa.
Insa, cometele care inconjoara Soarele doar o data la 200 de ani sau mai mult provin de obicei din depozitul si mai indepartat de corpuri de gheata al Sistemului Solar, cunoscut sub numele de Norul Oort.
In anul 2015, oamenii de stiinta au putut privi mai de aproape un obiect din Centura Kuiper, cand nava spatiala New Horizons a NASA a zburat in apropierea lui Pluto.
Imaginile pe care New Horizons le-a returnat in anii urmatori au fost de mii de ori mai detaliate decat observatiile anterioare despre Pluto si lunile sale. Au fost dezvaluite lumi noi, cu peisaje bogate in vulcani care arunca gheata si canioane adanci si zimțate.
Dar New Horizons nu si-a terminat misiune aici. In ziua de Anul Nou 2019, cand nava spatiala se afla la aproape 1,5 miliarde de kilometri dincolo de orbita lui Pluto, a zburat pe langa un alt obiect din Centura Kuiper – Arrokoth – o pereche de gogosi umflate unite la mijloc.
Arrokoth are aproximativ 35 de kilometri lungime de la un capat la altul. Probabil ca odata doua corpuri separate s-au ciocnit usor si s-au blocat in acest fel.
O noua viziune asupra Sistemului Solar
Structura bizara a lui Arrokoth clarifica o intrebare fundamentala in astronomie: cum se aduna gazele si praful si formeaza corpuri mai mari?
O teorie, numita acretie planetezimala, spune ca o serie de ciocniri repetate intre obiecte mai mici determina lipirea acestora pentru a construi obiecte din ce in ce mai mari.
Dar exista o problema. Pe masura ce obiectele devin suficient de mari pentru a exercita o atractie gravitationala semnificativa, acestea accelereaza cand se apropie unul de celalalt. Se lovesc unul de altul prea repede si nu raman lipite.
Ar fi neobisnuit ca un obiect mare precum Arrokoth, in special cu structura sa cu doi lobi, sa se fi format dintr-o succesiune de ciocniri.
Mai probabil, Arrokoth s-a nascut dintr-un proces cunoscut sub numele de instabilitate gravitationala, cred acum cercetatorii. In acest scenariu, o gramada de material, mai dens decat imprejurimile, creste prin atragerea de gaz si praf.
Acest proces poate forma planete la intervale de timp de mii de ani, mai repede decat milioanele de ani necesari pentru acretia planetezimala.
Este o descoperire senzationala, deoarece daca Arrokoth s-a format in acest fel, probabil ca si alte corpuri din Sistemul Solar s-au format tot asa.
Acest lucru poate insemna ca parti ale Sistemului Solar s-au format mult mai rapid decat se credea anterior. Arrokoth a rescris manualele despre cum functioneaza formarea Sistemului Solar.
Toti ochii pe Centura Kuiper
Astazi, astronomii au o vedere cu unghi mai larg asupra Centurii Kuiper, cercetand-o cu unele dintre cele mai mari telescoape de pe Pamant: Telescopul Canada-Franta-Hawaii, ceea ce a dus la cresterea numarului total de obiecte cunoscute, aproximativ 3.000.
Un alt lucru interesant, in loc sa fie distribuite uniform, orbitele obiectelor din Centura Kuiper tind sa fie grupate in spatiu. Acesta este un semn revelator ca aceste corpuri au primit in trecut o forta gravitaționala.
Obiectele cosmice care au imprimat aceasta forta gravitationala, cred cei mai mulți astronomi, nu au fost nimeni altele decat gigantii gazosi ai Sistemului Solar.
La mijlocul anilor 2000, oamenii de stiinta au propus pentru prima data teoria conform careia planete precum Neptun si Saturn s-au apropiat si apoi indepartat de Soare la inceputul istoriei Sistemului Solar.
Aceasta miscare explica orbitele uimitor de similare ale multor obiecte din Centura Kuiper. Planetele gigantice au agitat toate obiectele din partea exterioara a Sistemului Solar.
Este incitant sa ne gandim la ceea ce am putea invata in continuare de la Centura Kuiper. Descoperirile care urmeaza vor fi posibile, in mare parte, datorita progreselor tehnologice.
Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!
Sursa: sciencenews.org, nature.com, solarsystem.nasa.gov.
Credit foto: D. Jewitt/UCLA, NASA, JHU-APL, SWRI, Gordon W. Myers/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).
Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.
Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.
Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.
Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.