Un nou obiect a fost descoperit la marginea sistemului solar

Scott Sheppard de la Carnegie Institution for Science şi Chadwick Trujillo de la Gemini Observatory au anunţat descoperirea unei planete pitice îndepărtate, denumită 2012 VP113 şi care a fost descoperită dincolo de marginea cunoscută a sistemul solar. Aceasta reprezintă, probabil, unul dintre miile de obiectele îndepărtate despre care se crede că formează regiunea interioară a aşa-numitului Nor al lui Oort.

Mai mult, lucrarea celor doi astronomi indică drept posibilă prezenţa unei planete gigant care ar fi, probabil, de 10 ori mai mare decât Pământul, dar care nu a fost încă observată şi care ar influenţa orbita lui 2012 VP113 precum şi a altor obiecte din interiorul Norului lui Oort.

Sistemul solar are un nou membru, cel mai îndepărtat de Soare, ceea ce a făcut ca marginea exterioară a sistemului solar să se afle din nou în centrul atenţiei.

Acestea sunt imaginile care au condus la descoperirea lui 2012 VP113. Acest obiect ceresc are cea mai îndepărtată orbită cunoscută din sistemul solar. Trei imagini ale cerului nopţii, fiecare dintre ele captată la un interval de aproximativ două ore, au fost suprapuse într-o singură imagine. Prima imagine a fost colorată în mod artificial în roşu, a doua în verde şi a treia în albastru. 2012 VP113 s-a deplasat în cadrul acestor imagini aşa cum se poate observa prin intermediul punctelor marcate cu culoarea roşie, verde şi albastră. Stelele din fundal şi galaxiile nu se mişcă astfel încât imaginile lor colorate în roşu, verde şi albastru s-au combinat şi au generat în acest fel surse de lumină albă. Credit: Scott Sheppard şi Chad Trujillo.

Descoperirea astronomilor a fost publicată în data de 27 martie 2014 în revista Nature.

Sistemul solar poate fi împărţit în trei părţi: planetele stâncoase cum ar fi Pământul, cele care sunt apropiate de Soare, planetele gigant formate din gaz, care se află după acestea şi obiectele îngheţate ce formează centura lui Kuiper care se află dincolo de orbita lui Neptun. Dincolo de aceasta se pare că am ajuns la marginea sistemului solar, locul în care putem găsi doar un singur obiect, Sedna, cel care era cunoscut anterior drept cel mai îndepărtat obiect de Soare din cadrul sistemului solar. Cu toate acestea noul obiect care a fost recent descoperit, 2012 VP113, are o orbită care se află chiar dincolo de Sedna, ceea ce face ca acesta să fie cel mai îndepărtat obiect cunoscut din sistemul solar.

„Acesta este un rezultat extraordinar care redefineşte modul în care înţelegem sistemul solar", a declarat Linda Elkins-Tanton, director al Department of Terrestrial Magnetism din cadrul Carnegie Institution for Science.

Aceste imagini arată descoperirea noului obiect denumit 2012 VP113 care se află în regiunea interioară a Norului lui Oort. Imaginile au fost obţinute la un interval de aproximativ 2 ore în data de 5 noiembrie 2012. Mişcarea lui 2012 VP113 în cadrul imaginilor de mai sus se poate distinge clar faţă de poziţia staţionară a stelelor din fundal şi a galaxiilor. Credit: Scott S. Sheppard, Carnegie Institution for Science.

Sedna a fost descoperită în anul 2003 dincolo de marginea centurii lui Kuiper şi nu se ştia dacă Sedna era unică în acest sens. Prin descoperirea lui 2012 VP113 este acum clar că Sedna nu este unică în acest sens şi că acesta este, probabil, al doilea membru cunoscut aflat în regiunea interioară a unui nor ipotetic denumit Norul lui Oort, probabil cel care stă la originea unor comete ce apar în sistemul solar.

Punctul de pe orbita lui 2012 VP113 aflat cel mai aproape de Soare se află la o distanţă de 80 de ori mai mare decât distanţa dintre Pământ şi Soare, cea care reprezintă o unitate astronomică sau mai pe scurt UA. Ca o comparaţie, planetele stâncoase şi asteroizii se află la distanţe cuprinse între 0,39 şi 4,2 UA. Giganţii de gaz se găsesc între 5 şi 30 UA în timp ce centura Kuiper (ce este compusă din mii de obiecte de gheaţă, inclusiv Pluto) se întinde între 30 şi 50 UA. În sistemul solar există o frontieră distinctă la o distanţă de 50 UA faţă de Soare. Numai Sedna se află în mod semnificativ dincolo de această limită exterioară a sistemului solar, având orbita la o distanţă de 76 UA faţă de Soare.

Aceasta este o imagine ce prezintă orbitele corpurilor din sistemul solar. Soarele şi planetele terestre se află în centru. Orbitele celor patru planete gigant, Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun, sunt prezentate prin cercuri colorate în violet. Centura Kuiper, inclusiv Pluto, este reprezentată de zona de culoare albastru deschis aflată dincolo de planetele gigant. Orbita lui Sedna este colorată în portocaliu, în timp ce orbita lui 2012 VP113 este colorată în roşu. Ambele obiecte se află în apropiere de cel mai apropiat punct al lor faţă de Soare (periheliu). Imaginea lor ar fi mult prea ştearsă pentru a putea fi detectate atunci când ele se află în regiunile exterioare ale orbitelor lor. Observaţi că pentru ambele orbite periheliul se află în poziţii similare de pe cer şi că ambele sunt îndepărtate de planetele gigant şi de regiunile din Centura lui Kuiper. Credit: Scott Sheppard şi Chad Trujillo.

„Căutarea acestor obiecte îndepărtate, aflate în regiunile interioare ale Norului lui Oort şi dincolo de Sedna şi 2012 VP113 ar trebui să continue, deoarece ele ar putea să ne spună mai multe despre modul în care sistemul solar s-a format şi a evoluat", a declarat Sheppard.

Pentru această descoperire Sheppard şi Trujillo au folosit noua cameră Dark Energy Camera (DECam) aflată pe telescopul NOAO, de 4 m, din Chile. DECam are cel mai larg câmp de observare al vreunui telescop de 4 metri sau mai mare, ceea ce-i oferă o capacitate fără precedent de a căuta obiecte slab luminate aflate în zone întinse ale bolţii cereşti. Telescopul Magellan de 6,5 m de la Las Campanas Observatory al Carnegie Institution for Science a fost folosit pentru a determina orbita lui 2012 VP113 şi pentru a obţine informaţii detaliate cu privire la caracteristicile de la suprafaţa acestuia.

Pe baza datelor obţinute Sheppard şi Trujillo au stabilit că pot exista aproximativ 900 de obiecte având orbite ca ale lui Sedna şi 2012 VP113 şi o mărime mai mare de 1.000 km şi că populaţia totală din regiunea interioară a Norului lui Oort este probabil mai mare decât cea din Centura Kuiper şi centura de asteroizi.

„Unele dintre aceste obiecte interioare ale Norului lui Oort ar putea rivaliza cu mărimea lui Marte sau chiar cu cea a Pământului. Acest lucru se datorează faptului că multe dintre obiectele aflate în regiunile interioare ale Norului lui Oort sunt atât de îndepărtate de noi încât chiar şi cele foarte mari ar fi prea slab luminate pentru a putea fi detectate cu ajutorul tehnologiei noastre actuale", a declarat Sheppard.

Atât Sedna, cât şi 2012 VP113 au fost descoperite atunci când se aflau în punctul lor cel mai apropiat de Soare, dar ambele au orbite care ajung la sute de unităţi astronomice depărtare de Soare, moment în care acestea ar fi mult prea slab luminate pentru a putea fi observate. De fapt, orbitele asemănătoare ale lui Sedna, 2012 VP113 şi a altor câteva obiecte aflate în apropiere de marginea Centurii Kuiper sugerează că un corp perturbator masiv, încă necunoscut, ar fi putut influenţa aceste obiecte cereşti făcându-le să aibe configuraţii orbitale similare. Sheppard şi Trujillo au sugerat că un Super-Pământ sau un obiect chiar mai mare, aflat la sute de unităţi astronomice distanţă de Soare, ar fi putut produce acest efect care a fost observat la orbitele acestor obiecte şi care sunt mult prea îndepărtate pentru a fi perturbate în mod semnificativ de către oricare dintre planetele cunoscute.

Există trei teorii concurente în ceea ce priveşte modul prin care Norul lui Oort s-ar fi putut forma. Cu cât vom descoperi mai multe obiecte aflate în interiorul acestui nor, cu atât va fi mai uşor pentru a afla care dintre aceste teorii este cea corectă. Una dintre teorii este că o planetă orfană (n.t. sau o planetă interstelară, care nu se roteşte în jurul unei stele) ar fi fost aruncată în afara regiunii planetelor gigant şi ar fi perturbat obiectele din exteriorul Centurii Kuiper şi din zonele interioare ale Norului lui Oort în timpul deplasării ei.

Această planetă ar fi fost expulzată din sistemul solar sau ea încă se află în regiunile îndepărtate ale acestuia. A doua teorie susţine că apropierea a două stele ar fi adus aceste obiecte în regiunile interioare ale Norul lui Oort. A treia teorie sugerează că obiectele din interiorul Norului lui Oort au fost capturate de către planete de la alte stele atunci când acestea s-au aflat în apropiere de Soarele nostru, în perioada de formare a acestor stele.

Exteriorul Norului lui Oort se distinge de interiorul Norului lui Oort pentru că în regiunile exterioare ale acestuia, începând de la o distanţă faţă de Soare de 1.500 UA, efectul gravitaţional al altor stele din apropiere perturbă orbitele obiectelor şi face ca obiectele din exteriorul Norului lui Oort să aibă orbite care se modifică drastic de-a lungul timpului. Multe dintre cometele pe care le vedem au fost obiecte care au fost perturbate în regiunile exterioare ale Norului lui Oort. Obiectele aflate în regiunile interioare ale Norului lui Oort nu sunt foarte mult afectate de efectul gravitaţional al altor stele şi, în consecinţă, ele au o orbită mai stabilă.