התצפיות של חללית ניו הורייזנס מצביעות על כך שחגורת קויפר משתרעת הרבה מעבר לגבול המחשבה שלה, מה שמצביע על אזור גדול יותר או חגורה שנייה מלאה בעצמים קפואים וסלעיים, ומאתגרת מודלים קיימים של מערכת השמש. קרדיט: twoday.co.il.com
נאס"א's New Horizons גילתה רמות אבק גבוהות באופן בלתי צפוי באזור חגורת קויפרמרמז על מרחב גדול יותר או חגורה חדשה, ומעצב מחדש את ההבנה שלנו לגבי הקצה החיצוני של מערכת השמש.
תצפיות חדשות של חללית New Horizons של נאס"א רומזות שחגורת קויפר – האזור החיצוני העצום והמרוחק של מערכת השמש שלנו המאוכלס במאות אלפי אבני בניין פלנטריים קפואים וסלעיים – עשויה להימתח הרבה יותר מכפי שחשבנו.
במהירות דרך הקצוות החיצוניים של חגורת קויפר, רחוקה כמעט פי 60 מהשמש מכדור הארץ, מכשיר ה-New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) מזהה רמות גבוהות מהצפוי של אבק – השרידים הקפואים הזעירים של התנגשויות בין קויפר גדול יותר. עצמים של חגורה (KBOs) וחלקיקים שנבעטו מ-KBOs מתפלפלים על ידי פגעי אבק מיקרוסקופיים מחוץ למערכת השמש.
הקריאות מתנגדות למודלים מדעיים לפיהם אוכלוסיית ה-KBO וצפיפות האבק אמורה להתחיל לרדת מיליארד קילומטרים בתוך המרחק הזה ולתרום לגוף הולך וגדל של ראיות המצביעות על כך שהקצה החיצוני של חגורת קויפר הראשית עשוי להרחיק מיליארדי קילומטרים מההערכות הנוכחיות. – או שיכולה להיות אפילו חגורה שנייה מעבר לזו שאנחנו כבר מכירים.
התוצאות מופיעות בגיליון 1 בפברואר של מכתבי יומן אסטרופיזיים.
תפיסת האמן של התנגשות בין שני אובייקטים בחגורת קויפר הרחוקה. התנגשויות כאלה מהוות מקור עיקרי לאבק בחגורה, יחד עם חלקיקים שנבעטו מעלה מעצמים בחגורת קויפר, מתפלפלים על ידי פגעי אבק מיקרוסקופיים מחוץ למערכת השמש. קרדיט: דן דורדה, FIAAA
תגליות חדשות מעבר לנפטון
"ניו הורייזנס מבצעת את המדידות הישירות הראשונות של אבק בין-פלנטרי הרבה מעבר נפטון ו פלוטו, כך שכל תצפית יכולה להוביל לתגלית", אמר אלכס דונר, המחבר הראשי של המאמר וסטודנט לתואר שני בפיזיקה באוניברסיטת קולורדו בולדר המשמש כראש SDC. "הרעיון שאולי גילינו חגורת קויפר מורחבת – עם אוכלוסייה חדשה לגמרי של עצמים שמתנגשים ומייצרים עוד אבק – מציע רמז נוסף בפתרון התעלומות של האזורים הרחוקים ביותר של מערכת השמש."
תוכנן ונבנה על ידי סטודנטים במעבדה לפיסיקת אטמוספירה וחלל (LASP) באוניברסיטת קולורדו בולדר בהדרכת מהנדסים מקצועיים, SDC זיהה גרגרי אבק מיקרוסקופיים שנוצרו מהתנגשויות בין אסטרואידים, שביטים וחפצי חגורת קויפר לאורך כל אופקים חדשים. מסע של 5 מיליארד מייל, 18 שנים על פני מערכת השמש שלנו – שאחרי השיגור ב-2006 כלל טיסות שבי ההיסטוריות של פלוטו ב-2015 ושל KBO Arrokoth ב-2019. המכשיר המדעי הראשון במשימה פלנטרית של נאס"א שתוכנן, נבנה "מוטס" על ידי תלמידים, ה-SDC סופר ומודד את הגדלים של חלקיקי אבק, ומייצר מידע על שיעורי ההתנגשות של גופים כאלה במערכת השמש החיצונית.
התוצאות האחרונות והמפתיעות נאספו במשך שלוש שנים כאשר ניו הורייזנס נע מ-45 ל-55 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש – כאשר AU אחד הוא המרחק בין כדור הארץ לשמש, כ-93 מיליון מיילים או 140 מיליון ק"מ.
תפיסת אמן של חללית אופקים חדשים. קרדיט: מעבדת פיסיקה שימושית של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס/מכון המחקר בדרום מערב
קריאות אלו מגיעות כאשר מדענים של New Horizons, המשתמשים במצפה כוכבים כמו טלסקופ סובארו היפני בהוואי, גילו גם מספר KBOs הרבה מעבר לקצה החיצוני המסורתי של חגורת קויפר. הקצה החיצוני הזה (שבו צפיפות העצמים מתחילה לרדת) נחשב כ-50 AU, אך עדויות חדשות מצביעות על כך שהחגורה עשויה להתרחב ל-80 AU, או יותר.
בעוד תצפיות טלסקופ נמשכות, אמר דונר, מדענים בוחנים סיבות אפשריות אחרות לקריאות האבק הגבוהות של SDC. אפשרות אחת, אולי פחות סבירה, היא לחץ קרינה וגורמים אחרים שדוחפים אבק שנוצר בחגורת קויפר הפנימית אל מעבר ל-50 AU. אופקים חדשים יכלו גם להיתקל בחלקיקי קרח קצרי חיים שאינם יכולים להגיע לחלקים הפנימיים של מערכת השמש ועדיין לא נכללו בחשבון במודלים הנוכחיים של חגורת קויפר.
"התוצאות המדעיות החדשות הללו מ-New Horizons עשויות להיות הפעם הראשונה שבה חללית כלשהי גילתה אוכלוסייה חדשה של גופים במערכת השמש שלנו", אמר אלן סטרן, חוקר ראשי New Horizons ממכון המחקר Southwest בבולדר. "אני לא יכול לחכות לראות כמה רחוק רמות האבק המוגברות האלה בחגורת קויפר מתרחקות."
המסע המתמשך של New Horizons
כעת במשימה המורחבת השנייה שלה, ל-New Horizons צפוי להיות מספיק חומר הנעה וכוח לפעול עד שנות ה-2040, במרחקים מעבר ל-100 AU מהשמש. כל כך רחוק, אומרים מדעני המשימה, ה-SDC יכול אפילו לתעד את המעבר של החללית לאזור שבו חלקיקים בין-כוכביים שולטים בסביבת האבק. עם תצפיות טלסקופיות משלימות של חגורת קויפר מכדור הארץ, ל-New Horizons, כחללית היחידה הפועלת ואוספת מידע חדש על חגורת קויפר, יש הזדמנות ייחודית ללמוד עוד על KBOs, מקורות אבק ומרחב החגורה, ואבק בין כוכבי. ודסקיות האבק סביב כוכבים אחרים.
מעבדת ג'ונס הופקינס לפיזיקה יישומית (APL) בלורל, מרילנד, בנתה ומפעילה את החללית ניו הוריזונס ומנהלת את המשימה עבור מנהלת משימת המדע של נאס"א. מכון המחקר סאות'ווסט, שבסיסו בסן אנטוניו ובבולדר, קולורדו, מנהל את המשימה דרך החוקר הראשי אלן סטרן ומוביל את צוות המדע, פעולות מטען ותכנון מדעי מפגש. New Horizons היא חלק מתוכנית New Frontiers של נאס"א, המנוהלת על ידי מרכז טיסות החלל מרשל של נאס"א בהאנטסוויל, אלבמה.
