Пояс Койпера начинается за орбитой Нептуна и простирается на пятьдесят астрономических единиц от Солнца. Он состоит, в основном, из ледяных тел, включая небольшие астероиды и карликовые планеты вроде Плутона. Эти тела сохранили динамическую структуру, возникшую в эпоху формирования планет, и потому пояс Койпера интересен ученым как законсервированная среда ранней истории Солнечной системы. Новое исследование, однако, предполагает, что устройство пояса может быть более сложным, чем это считалось.

Еще в 2011 году астрономы заметили плотную группу объектов в поясе Койпера на орбитах радиусом около 44 а. е., которая была названа «ядром». Эта область отличается необычно спокойными орбитами, практически круговыми и с очень малым наклонением к плоскости вращения планет. «Ядро» стало частью более крупной категории так называемых «динамически холодных» объектов, но сами его границы и внутренняя структура оставались предметом дискуссий.

Авторы новой работы решили использовать алгоритм кластеризации DBSCAN, чтобы выявить иные отличительные особенности тел «ядра». Этот алгоритм выявляет связанные группы объектов внутри больших наборов данных, но в прошлом он никогда не применялся для изучения пояса Койпера. Ученые воспользовались этим, чтобы заново проанализировать орбитальные параметры известных 1650 классических объектов.

Результат оказался неожиданным. Алгоритм не только уверенно выделил уже известное «ядро», но и обнаружил рядом с ним новую потенциально самостоятельную область – «внутреннее ядро», находящееся на расстоянии примерно 43 а.е. Его выделяет особенно узкий диапазон эксцентриситетов, что может указывать на отдельное происхождение или самостоятельную динамическую историю. По оценкам, оно включает до 10% классических объектов пояса.

Однако границы этого «внутреннего ядра» оказались чувствительны к выбранным настройкам кластеризации. В ряде случаев обе структуры объединяются в единое протяженное образование, а в других разделяются на две. Авторы подчеркивают, что пока невозможно уверенно сказать, идет ли речь о новом компоненте пояса Койпера или о расширенной версии уже известного ядра.

Ситуация может проясниться в ближайшие годы. Обсерватория Веры Рубин, которая должна вскоре начать широкомасштабную съемка неба, сможет изучить тысячи новых орбит в удаленной части Солнечной системы и позволит уточнить форму и распределение объектов в поясе Койпера. Эти данные смогут показать, является ли «внутреннее ядро» самостоятельной структурой или лишь частью более крупного и сложного образования.

Очевидно, однако, что наши представления о дальних рубежах Солнечной системы являются весьма ограниченными. Структура пояса Койпера может оказаться более многослойной, чем считалось. Ее новые элементы помогут восстановить историю событий, происходивших в эпоху планетообразования.

• < Назад
• Вперёд >