Au début de l'année, la station interplanétaire New Horizons a photographié un astéroïde dans la ceinture de Kuiper, une zone où de petits corps célestes sont regroupés très loin de la Terre, au-delà de l'orbite de Pluton. On pense que la ceinture de Kuiper s'est formée à partir de ce qui restait après la formation des planètes du système solaire. Selon des calculs récents, il y avait un autre géant de glace comme Neptune dans le système solaire, et il est possible qu'il tourne encore autour du soleil.
Où se cache la proto-substance
Au milieu du 20e siècle, les astronomes ont avancé une hypothèse: quelque part au-delà de l'orbite de Neptune, il y a un réservoir de corps cosmiques spéciaux - les terres planétaires. Ce sont des amas de poussière, de pierres, de glace provenant d'un nuage protoplanétaire. Ils sont considérés comme les embryons des planètes.
En 1992, l'hypothèse a été confirmée: ils ont découvert des corps nains au-delà de l'orbite de Neptune, à une distance de 30 à 55 unités astronomiques. En l'honneur de l'astronome hollandais américain Gerard Kuiper, cette région a été nommée la ceinture de Kuiper.
Habitants de la ceinture de Kuiper
Les astronomes connaissent maintenant environ deux mille objets dans cette région du système solaire. On suppose qu'il y a environ cent mille corps avec un rayon de plus de cent kilomètres. Certains se déplacent sur des orbites presque circulaires, d'autres sur des orbites très allongées, avec un énorme demi-axe de centaines d'unités astronomiques. Probablement, quelque chose a fortement déformé leurs trajectoires, de sorte que les scientifiques parlent d'une population «chaude» par opposition à une population «froide», avec des orbites non perturbées.
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Dans la population «froide», la plupart des objets sont jumelés - par exemple, l'astéroïde Ultima Tule, avec lequel le vaisseau spatial New Horizons s'est approché en janvier de cette année. Le corps céleste ne fait qu'un, mais en fait ce sont deux petits objets de la même couleur et, probablement, de la composition.
La photographie la plus détaillée d'Ultima Thule, prise à une distance de 6,6 mille kilomètres.
Il existe une catégorie de corps dont les orbites sont en résonance avec l'orbite de Neptune. Autrement dit, le rapport des périodes de révolution autour du Soleil est un multiple de nombres entiers, disons 2: 3 ou 3: 1. De temps en temps, de tels objets se rapprochent et s'influencent mutuellement par les forces de gravité, comme la Terre et la Lune.
Un type spécial est celui des astéroïdes de Troie. Ce sont de petits corps de glace rocheuse en orbite autour de la planète, mais se déplaçant en résonance avec elle: devant ou derrière aux points de Lagrange, où les influences gravitationnelles du Soleil et de la planète s'équilibrent. Jupiter a un tel. Il s'est avéré que Neptune possède également des chevaux de Troie. On pense que ces astéroïdes ont été capturés et introduits dans la ceinture de Kuiper de l'extérieur.
Le disque dit dispersé est très intéressant. Ce sont les vestiges de la planète Terre qui ont voyagé depuis le début de la formation du système solaire. Ils n'ont jamais trouvé d'orbite stationnaire, bien que certains soient temporairement tombés en résonance avec Neptune et se soient attardés dans la ceinture de Kuiper.
Parmi eux, on distingue un disque dispersé fossile - des corps en orbite avec un demi-grand axe d'environ 500 unités astronomiques (par exemple, la planète naine Sedna). En raison des orbites très allongées, mais à des périhélies de seulement 35 à 40 unités astronomiques, ces objets ne sont pas affectés par Neptune. Ils sont très difficiles à observer, et les scientifiques pensent qu'il peut y avoir de nombreux «fossiles», ils représentent l'essentiel de la ceinture de Kuiper.
La ceinture de Kuiper est située au-delà de l'orbite de Neptune. Il possède environ deux mille corps, dont 31 planètes naines. Illustration par RIA Novosti.
Combien de substance y a-t-il
Tel que calculé à l'Institut d'astronomie appliquée de l'Académie des sciences de Russie (Saint-Pétersbourg), la masse de la ceinture de Kuiper est inférieure de deux ordres de grandeur à deux masses terrestres. «La masse totale de tous les objets, et il y a de grands corps comme Pluton, est environ cinquante fois la masse totale de la ceinture d'astéroïdes. Cela donne lieu à des spéculations sur l'origine du système solaire. Certains pensent qu'il y avait initialement plus de matière au-delà de l'orbite de Neptune. Selon d'autres idées, les planètes géantes ont voyagé à travers le système solaire, se sont approchées du Soleil, puis se sont éloignées plus loin », explique Elena Pitieva, co-auteur de RIA Novosti, chef du laboratoire d'astronomie des éphémérides. La masse de la ceinture de Kuiper doit être prise en compte lors du calcul du mouvement des planètes et des engins spatiaux. «L'influence de la ceinture de Kuiper est assez grande. À cause de cela, les orbites des planètes proches sont déplacées de plusieurs kilomètres en dix ans ,- clarifie Pityeva. En Russie, il n'y a aucun moyen d'observer les objets de la ceinture de Kuiper. Le seul télescope avec un miroir de six mètres capable de cela, BTA dans le Caucase, fonctionne principalement pour l'astrophysique. L'astrométrie, c'est-à-dire la détermination de la position des objets dans le ciel, a été réalisée à l'observatoire Pulkovo. Mais son sort est désormais remis en question.
Géant sautant
Dans une revue récente, des scientifiques français et américains décrivent l'histoire de la ceinture de Kuiper à l'aide du modèle de Nice développé en 2005. Selon elle, le système solaire était plus compact, les planètes tournaient autour de l'étoile sur des orbites circulaires et étaient situées plus près les unes des autres que maintenant. Puis, après avoir retiré le gaz du système, toute la «structure» a commencé à se déplacer, les planètes ont changé d'orbite, dispersant et dispersant la matière protoplanétaire. Tout ce qui restait derrière Neptune, ainsi que les objets capturés tels que les astéroïdes troyens et les satellites instables, ont formé la ceinture de Kuiper. Probablement, à partir de là, certaines des comètes ont été jetées encore plus loin par les planètes géantes - dans le nuage d'Oort. C'est le nom d'une zone hypothétique à la périphérie même du système solaire, à une distance de dix mille unités astronomiques. Selon les auteurs de la revue,Le modèle de Nice est cohérent avec de nombreux faits observés et permet de faire un certain nombre d'hypothèses qui ont déjà été confirmées ou vérifiées expérimentalement. Mais il y a aussi des incohérences. Les scientifiques ont développé leur propre version du modèle de Nice - NM12 (abréviation des noms des auteurs et de l'année). Il est plus efficace s'il est supposé qu'il y avait cinq planètes géantes ou plus dans le système solaire, puis qu'il en reste quatre. Le scénario est quelque chose comme ça. Il y a quatre milliards d'années, le système solaire a commencé à se former à partir d'un nuage de gaz et de poussière. Après six millions d'années, les planètes sont devenues étroites et ont commencé à changer d'orbite. Saturne et Jupiter ont sauté loin, poussant le géant de glace sans nom hors de notre système planétaire. Uranus et Neptune se sont éloignés du Soleil et après cent millions d'années ont atteint leur emplacement actuel. Ce n'est pas excluque le cinquième géant de glace est toujours dans le système solaire - en orbite beaucoup plus loin que le Neptunien. Cette idée a été exprimée par les astronomes américains Konstantin Batygin et Michael Brown en 2016, après avoir analysé les orbites anormales d'objets dispersés dans la ceinture de Kuiper, dont Sedna, ce qui ne peut s'expliquer par l'influence des planètes connues. Ces orbites sont très allongées et les périhélies sont regroupées en une seule zone. Comme si quelque chose de très massif les influençait. L'hypothèse concernant la neuvième planète s'est donc posée - toujours non confirmée et non réfutée. Peut-être sera-t-il possible de le vérifier dans les années à venir à l'aide d'observations avec des télescopes ou dans les missions spatiales prévues vers Uranus et Neptune.l'analyse des orbites anormales d'objets dispersés dans la ceinture de Kuiper, dont Sedna, qui ne peut s'expliquer par l'influence des planètes connues. Ces orbites sont très allongées et les périhélies sont regroupées en une seule zone. Comme si quelque chose de très massif les influençait. L'hypothèse concernant la neuvième planète s'est donc posée - toujours non confirmée et non réfutée. Peut-être sera-t-il possible de le vérifier dans les années à venir à l'aide d'observations avec des télescopes ou dans les missions spatiales prévues vers Uranus et Neptune.l'analyse des orbites anormales d'objets dispersés dans la ceinture de Kuiper, dont Sedna, qui ne peut s'expliquer par l'influence des planètes connues. Ces orbites sont très allongées et les périhélies sont regroupées en une seule zone. Comme si quelque chose de très massif les influençait. L'hypothèse concernant la neuvième planète s'est donc posée - toujours non confirmée et non réfutée. Peut-être sera-t-il possible de le vérifier dans les années à venir à l'aide d'observations avec des télescopes ou dans les missions spatiales prévues vers Uranus et Neptune.il sera possible de le vérifier dans les années à venir à l'aide d'observations avec des télescopes ou lors de missions spatiales planifiées vers Uranus et Neptune.il sera possible de le vérifier dans les années à venir à l'aide d'observations avec des télescopes ou lors de missions spatiales planifiées vers Uranus et Neptune.
L'orbite d'une hypothétique neuvième planète, calculée à partir d'objets anormaux de la ceinture de Kuiper.
Tatiana Pichugina
