A Southwest Research Institute és az Observatoire de la Cote d'Azur kutatói által készített új tanulmány magyarázatot ad a Neptunusz mögött meghúzódó objektumhalmaz egyik rejtélyes aspektusára. Ennek köszönhetően egyedülálló betekintést nyerhetünk abba a proto-planetáris korongba, amiből a Naprendszer bolygói kialakultak. A kutatás eredményei a Nature magazin november 27-i számában jelentek meg.

A Neptunusz pályáján túl húzódó Kuiper-öv jeges objektumok milliárdjait foglalja magában. 1992-ben fedezték fel és azóta közel 1000 objektumot katalogizáltak. Egyesek kifejezetten méretesek, a legnagyobb több mint 1000 kilométer átmérőjű.


A Kuiper-öv objektumainak mérete nem sokban különbözik a Plútótól, ezért sokak szerint a Plútó maga is csak egy nagyobb aszteroida, nem pedig bolygó
A szerkezet tanulmányozása során egy rejtély tárult a csillagászok elé. Mint a Naprendszer legtöbb bolygójáról, a hatalmas Kuiper-öv objektumokról is azt feltételezték, hogy kisebb egymáshoz tapadó objektumokból alakultak ki, valamint olyan feltételezések is felmerültek, mely szerint az objektumok egy nagy bolygó maradványai. Ahhoz hogy ezek az elméletek működjenek a Neptunusz mögötti távoli területeken a Kuiper-övnek több mint tízszer annyi anyagot kellene tartalmaznia, mint a Föld tömege. Mindazonáltal a területen végzett teleszkópos felmérések azt mutatják, hogy jelenleg ez a terület nem hogy tízszeres, de legfeljebb egy tizednyi Föld tömeggel rendelkezik, vagy még ennél is kevesebbel.


A Neptunusz "söpörte" volna ki a Naprendszert?"
A rejtvény megfejtéséhez a kutatók éveken át keresgélték azt a módszert, mellyel elméletben eltávolíthatják a Kuiper-öv anyagának 99 százalékát. Végül Dr. Harold Levinson és Dr. Alessandro Morbidelli arra a következtetésre jutottak, hogy a Kuiper-öv nem is vesztett különösebb tömeget.

"A tömegkiürülés problémája már jó ideje szálka a szemünkben" - mondta Levinson az SwRI Űrtanulmányi Osztályának tudósa. "Úgy tűnik, végre megvan a lehetséges válasz" Levinson és Morbidelli azt állítják, hogy a proto-planetáris korong pereme melyből az összes bolygó, aszteroida és üstökös kialakult, a Neptunusz jelenlegi elhelyezkedésénél, 30 csillagászati egységnél (AU) található és a terület, ami ma a Kuiper-övnek otthont ad egykor üres volt. Az öv összes objektuma, amit a Neptunuszon túl látunk, a Naphoz egészen közel alakult ki és a bolygóformálódás végső szakaszaival került egyre kijjebb.


A Kuiper-öv és az üstökösök milliárdjait tartalmazó Oort felhő elhelyezkedése a Naprendszer határán
A kutatók 20 éve tudják hogy az óriás bolygók pályája változott kialakulásuk ideje alatt. Különösen igaz ez az Uránuszra és a Neptunuszra, melyek a Nap közelében formálódtak és vándoroltak egyre távolabb a szülőcsillagtól. Levinson és Morbidelli bebizonyították, hogy a Neptunusz vándorlása során kifelé szoríthatta a megfigyelt Kuiper-öv objektumokat.

"Valójában nem oldottuk meg a tömegkiürülés problémáját, hanem kijátszottuk azt" - mondta Levinson. "Munkánk szerint a Neptunusz mögött meghúzódó űr valószínűleg mentes volt az objektumoktól."


Fantáziarajz a Naprendszer határán lévő Kuiper-övről
Mindazonáltal ebben a modellben a 30 AU-ig terjedő terület elég anyagot tartalmazott a Kuiper-öv objektumai kialakulásához. A mechanizmus, mellyel a Neptunusz kiszorította az övet az objektumok csak kis részét érintette. Ezek lettek azok az objektumok melyeket a csillagászok is látnak, a többit a Neptunusz kiszórta a Naprendszerből. Az új elmélet a külső Naprendszer számos szembetűnő jellemvonását megmagyarázza, beleértve a Kuiper-öv objektumok pályáinak jellegzetességeit és a Neptunusz elhelyezkedését.

"A Neptunusz vándorlásának egyik nagy kérdése, hogy miért ott állt meg ahol" - mondta Morbidelli. "Új modellünk ezt is megmagyarázza. A Neptunusz addig vándorolt, míg bele nem ütközött a proto-planetáris korong peremébe, ez volt az a pont, ahol váratlanul megállt."