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O Telescópio Espacial James Webb e o Hubble descobrem 27 novos objetos intrigantes muito além de Netuno
Os telescópios espaciais Hubble e James Webb uniram-se para observar alguns dos objetos mais pequenos e mais distantes do sistema solar, descobrindo que a história destes pequenos objetos é mais intrigante do que imaginávamos.
Os dois observatórios em órbita descobriram colectivamente 27 novos Objetos Transnetunianosou TNOs, todos com menos de 25 milhas (40 quilômetros) de diâmetro, sendo que o menor tem apenas 6 milhas (10 quilômetros) de diâmetro. Como o próprio nome sugere, os TNOs orbitam o sol de muito além Netuno. Alguns deles nasceram lá fora, no alvorecer do sistema solarcomo pequenos planetesimais incapazes de dar um passo extra para formar planetas.
Modelos de como esses TNOs se formaram previram que eles deveriam ter sido salpicados de impactos que misturaram o material de sua superfície, de modo que sua composição e, portanto, cor, seriam diferentes dos TNOs maiores. No entanto, novas observações, lideradas por duas candidatas a doutoramento, Anastasia Morgan, da Universidade do Norte do Arizona, e Marielle Eduardo, da Universidade de Victoria, descobriram o oposto – os pequenos TNOs ainda parecem tão imaculados como no dia em que se formaram.
“Você poderia imaginar um cenário em que ser derrubado e fragmentado mudaria a composição da superfície, e então você veria uma cor de superfície diferente para pequenos TNOs em comparação com seus irmãos maiores”, disse Morgan, que liderou a análise de cor e composição, em um estudo. declaração. “Portanto, é realmente fascinante ver que os menores objetos de alguma forma ‘lembram’ e preservam a história de como foram feitos.”
TNOs nativos do Cinturão de Kuiper movem-se em órbitas quase circulares ao redor do Sol e estão no nível do plano da eclíptica, o ‘disco’ plano imaginário no qual os planetas e outros objetos orbitam nossa estrela. Diz-se que eles são dinamicamente “frios” porque realmente não se moveram desde que se formaram.
Outros TNOs, no entanto, formaram-se entre o sétimo e o oitavo planetas, Urano e Netuno, mas antes que pudessem ser assimilados por esses mundos enquanto esses planetas cresciam, eles foram ejetados por ressonâncias gravitacionais para a região muito além de Netuno, formando coletivamente um ‘disco disperso’ de objetos em órbitas altamente alongadas, significativamente inclinadas em relação ao plano do sistema solar. Esses TNOs são chamados de dinamicamente “quentes”.
No entanto, mesmo os TNOs “quentes” parecem ter resistido a quaisquer alterações na sua composição superficial.
“Estes TNOs dinamicamente quentes mantêm uma assinatura de onde nasceram, apesar de terem sido alterados orbitalmente desde então,” disse David Trilling da Universidade do Norte do Arizona.
Isto leva a uma de duas possibilidades surpreendentes. Ou há muito menos impactos a ocorrer longe do Sol do que os astrónomos pensavam, o que não corresponde ao que pensamos saber sobre a densidade populacional dos objetos lá fora, ou os impactos e colisões ocorrem, mas por alguma razão não rasgam a superfície dos pequenos TNOs tanto quanto poderíamos esperar.
Graças ao Telescópio Espacial James WebbCom a visão infravermelha do JWST, Marielle Eduardo conseguiu descobrir a distribuição de tamanho dos TNOs. Quando olhamos na luz visível, o quão brilhante um TNO parece depende em parte de quão reflexiva é a sua superfície, uma propriedade conhecida como albedo. Um corpo maior com uma composição pouco reflexiva pode parecer mais tênue à mesma distância que um objeto menor coberto por gelo brilhante.
No entanto, nos comprimentos de onda infravermelhos, o brilho de um objeto depende principalmente do seu tamanho, permitindo determinações precisas dos diâmetros dos 27 TNOs. Surpreendentemente, parece haver menos TNOs muito pequenos do que os modelos de sua formação prevêem.
“É muito interessante que o processo de formação dos planetesimais acabe produzindo a mesma distribuição de tamanhos para as populações frias e quentes, apesar de se formarem em regiões diferentes do início do sistema solar”, disse Eduardo. “O processo parece ser insensível às condições do disco (de formação de planetas), produzindo tamanhos planetesimais semelhantes, quer o disco seja quente ou frio, e denso ou fofo.”
Estas observações empurram Hubbleas habilidades de e JWST ao limite. Os TNOs são incrivelmente fracos, brilhando entre magnitudes 24,1 e 29,3, descritos como equivalentes a ver um enxame de vaga-lumes na Lua vindos da Terra. Como tal, é o levantamento mais profundo até agora feito no reino relativamente desconhecido para lá de Neptuno, tal como seria de esperar da união destes dois poderosos telescópios espaciais.
A pesquisa foi publicada no The Astronomical Journal como dois artigos separados em 8 de setembro, um em cor e composiçãoo outro no distribuição de tamanhon dos TNOs.
