2002 UX25, объект пояса Койпера, имеет параметры, которые ставят под сомнение господствующую теорию образования таких тел.
2002 UX25 — классическое тело из пояса Койпера, орбита которого лежит между 37 и 49 а. е. от Солнца. Скорее всего, это карликовая планета: на это намекают и размеры, оцениваемые в 650–681 км в диаметре, и наличие одной постоянной луны. Но в параметрах этого небесного тела есть и кое-что необычное.
Майкл Браун (Michael Brown) из Калифорнийского технологического института (США) исследовал показатели 2002 UX25 и пришёл к парадоксальному выводу: плотность тела не просто уникальна, она делает его самой большой карликовой планетой легче воды, а также бросает вызов сегодняшним теориям о том, как именно образовались объекты пояса Койпера.
Итак, если верить изложенному в новой работе Брауна и Ко, плотность 2002 UX25 равна 0,82 ± 0,11 г/см³. То есть если бы вы нашли ванну со стороной больше, чем расстояние между Москвой и Петербургом, то эта карликовая планета спокойно бы в ней плавала. Или нет, ибо есть основания полагать, что плавание такого рода было бы для неё роковым.
Согласно лидирующей модели образования тел пояса Койпера — древних объектов, большинство которых ведёт свою историю от начала Солнечной системы, — столкновения частиц пыли со временем приводило к появлению всё бόльших комков такой пыли, а те, слипаясь, формировали карликовые планеты пояса Койпера, такие как Плутон и ему подобные.
Сходным путём, утверждает теория, образовались и Земля, и иные планеты земной группы во внутренних областях Солнечной системы. Но если это так, то плотность малых и больших тел в поясе должна как-то соотноситься. То есть исключена ситуация, когда тело значительно крупнее большинства своих соседей при этом имеет меньшую плотность. Между тем все известные тела более 350 км в диаметре в этом регионе по плотности уступают воде, а вот те, что превышают 850 км, напротив, заметно плотнее её.
Почему же их плотность так различается? На этот счёт есть разные гипотезы. Так, более мелкие тела могут иметь значительные пустоты внутри, сильно снижающие плотность. Гравитация тел крупнее 800 км может угрожать существованию таких пустот: под собственной тяжестью твёрдые породы и лёд ликвидируют их, повышая общую плотность объекта.
Да только чтобы этот сценарий исполнился, тела среднего размера — крупнее 600 км, но менее 800 — должны по плотности находиться посередине между малыми и большими. А 2002 UX25 — первый объект пояса с такими средними размерам, плотность которого удалось измерить, — никак не желает следовать этой гипотезе, имея плотность малых тел. И это намекает, что в основном он состоит изо льда.
Так почему тела крупнее 800 км в основном сложены скалистыми породами? И как они могли образоваться из менее крупных объектов, если даже 650–680-километровая карликовая планета избежала этого, оставшись в основном ледяной?..
В качестве возможного объяснения может выступать теория, выдвинутая в 2005 году Эндрю Юдиным Andrew Youdin и его коллегами по Колорадскому университету в Боулдере (США): крупные и мелкие тела пояса Койпера сформировались по-разному, и не первые произошли от вторых, а вторые — от первых.
Нестабильность в протопланетном диске во внутренних регионах системы, вызвавшая образование больших планет, на окраине привела к возникновению планет карликовых, которые частично стратифицировались, в итоге получив скалистую внутреннюю часть и лёд в верхних слоях. Столкновения между ними привели к потере льда, который частично был сброшен с их поверхности, а частично испарился из-за нагрева при соударениях. Сброшенные вовне льдистые части со временем образовали основную массу мелких тел с плотностью ниже, чем у воды.
В таком сценарии 2002 UX2 видится не переходным звеном от «льдистых» к «скалистым», а конечным итогом роста тел первой группы в ходе нескольких столкновений.
Так это или нет, трудно понять, имея лишь данные по плотности одного тела. Г-н Юдин подчёркивает, что нужны систематические наблюдения за другими телами пояса Койпера.
Отчёт об исследовании принят к публикации в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Немає коментарів:
Дописати коментар
Примітка: лише член цього блогу може опублікувати коментар.