Маленькі крижані тіла за межами Нептуна зустрічаються рідше, ніж передбачають деякі моделі, і їхні кольори вказують на те, що вони можуть зберегти сліди свого формування.
Далі від Нептуна астрономи очікували виявити менші крижані тіла, ніж їх глибинні зонди. Ці транснептунові об’єкти, або TNO, є залишками матеріалу, з якого складалися планети. Вивчення найменших може допомогти дослідникам зрозуміти, як почалося будівництво та що сталося із залишеними частинами.
Вперше дослідники об’єднали космічні телескопи NASA Hubble і James Webb для вивчення цих віддалених тіл. Вебб виявив 27 тьмяних TNO, включаючи деякі з найменших і найслабкіших, які спостерігалися безпосередньо. Їхня кількість була меншою, ніж передбачали деякі моделі формування планет, у той час як кольори їхньої поверхні свідчать про те, що вони зберегли сліди свого походження, незважаючи на можливі зіткнення протягом мільярдів років.
Знайти об’єкт у трьох милях від Нептуна
Більшість TNO більш ніж у 100 мільйонів разів тьмяніші за об’єкти, видимі неозброєним оком. Один із нещодавно виявлених об’єктів був настільки слабким, що побачити його було все одно, що стояти на Землі й знаходити маленький рій світлячків на Місяці. Найменше вимірювання становить приблизно 3 милі (5 кілометрів), приблизно в п’ять разів менше, ніж вимірюють найчутливіші телескопи на Землі.
Два космічні телескопи одночасно спостерігали одну і ту ж частину неба. Хаббл вимірював видиме світло, а Вебб спостерігав інфрачервоне світло. Разом ці спостереження дозволили дослідникам визначити орбіти об’єктів, обчислити їхні розміри та виміряти кольори, які вказують на склад їхніх поверхонь.
Хаббл і Вебб виявили приховані об’єкти в одному з найвіддаленіших регіонів Сонячної системи. Авторство: NASA Goddard Space Flight Center, Пол Морріс: головний продюсер
Робота опублікована в двох додаткових статтях, опублікованих у ній Астрономічний журнал. Команди очолювали докторанти Університету Вікторії в Канаді під керівництвом Національної дослідницької ради Канади та Університету Північної Арізони у Флагстаффі.
Різні місця народження, однаковий розподіл розмірів
TNO зберігають докази фази формування планети, які важко вивчити в інших частинах Сонячної системи. Спочатку пил і камінці, що оберталися навколо Сонця, збиралися в тверді тіла, які називалися планетами, деякі з яких були розміром з міста. З цих будівельних блоків потім можна зібрати планети. Після Нептуна цей пізніший етап залишився незавершеним, залишивши низку крижаних планет.
Дослідження охоплювало дві групи з різним походженням. Динамічно «круті» TNO все ще дотримуються своїх початкових відносно кругових орбіт, які слідують площині, в якій обертаються планети. Динамічно «гарячі» TNO утворилися між поточними розташуваннями Урана та Нептуна, а потім були витіснені назовні, коли планети-гіганти мігрували на початку історії Сонячної системи. Тепер вони рухаються по довгій орбіті, яка веде їх над і під цією площиною. Тут «гаряче» і «холодне» описують орбітальну поведінку, а не температуру об’єктів.
Вимірювання, проведені Веббом, показали, що обидві групи мали подібний розподіл розмірів, тобто відносна кількість менших і більших об’єктів була однаковою. Ця подібність дозволяє перевірити, як утворилися планети в різних частинах молодої Сонячної системи.
«Дуже цікаво, що процес формування планет, незважаючи на формування в різних регіонах ранньої Сонячної системи, створює однаковий розподіл для холодних і гарячих популяцій. Схоже, що цей процес не чутливий до умов диска і створює однаковий розмір планети, незалежно від того, гарячий диск чи холодний, щільний чи пухкий».
Малі ТНО нагадують своїх більших родичів
Кольорові вимірювання дивилися на те, що сталося з цими тілами після їх формування. Астрономи очікували, що малі TNO в обох групах зазнають повторних зіткнень, які змінять їх поверхню. Якщо так, їхні кольори можуть відрізнятися від кольорів більших об’єктів.
Натомість малі TNO дотримувалися тих самих колірних співвідношень, що й їхні великі колеги.
«Ви можете уявити собі сценарій, коли удар і фрагментація змінюють склад поверхні, а потім ви бачите інший колір поверхні малих TNO порівняно з їхніми старшими братами. Тож справді цікаво спостерігати, як найменші об’єкти якимось чином «пам’ятають» і зберігають історію того, як вони були сформовані», — йдеться в дослідженні кольору та складу Університету Північної Америки.
Це очевидне утримання стосується об’єктів, орбіти яких значно змінилися.
«Ці динамічні «гарячі» TNO зберігають сигнатуру свого місця народження, навіть незважаючи на те, що вони були на орбіті з тих пір», – сказав співавтор Девід Трілінг з Університету Північної Арізони.
Схоже, що обидві популяції зберегли кольори, пов’язані з їх утворенням, що свідчить про те, що зіткнення істотно не змінило їх поверхневий склад. Дослідники все ще з’ясовують, чи ці тіла мали менше зіткнень, ніж очікувалося, чи вони зберегли свій первісний склад навіть після удару та розлому.
Цитати: «Функція світності транснептунових надтонких об’єктів, виявлених за допомогою JWST», Маріель Р. Едуардо, Анастасія Н. Морган, Уеслі С. Фрейзер, Девід Е. Тріллінг, Гері М. Бернстайн, Джон А. Стенсберрі, Браян Хілберт, Метью Л. Кевін Дж. Нейпір, 8 вересня 2026 р., Астрономічний журнал.
DOI: 10.3847/1538-3881/ae907f
«Combining JWST and HST Deep Imaging to Characterize the Smallest Known Trans-Neptunian Objects» Anastasia N. Morgan, Marielle R. Eduardo, David E. Trilling, Wesley S. Fraser, John A. Stansberry, Gary M. Bernstein, Brian Hilbert, Matthew J. Stephen Tegler and Cesar Fuentes, 8 вересня 2026 р., Астрономічний журнал.
DOI: 10.3847/1538-3881/ae9084
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня SciTechDaily.
Слідкуйте за нами в Google і Google News.
