Webb ja Hubble löysivät 27 pientä Kuiperin vyöhykkeen kohdetta, jotka haastavat nykyiset mallit

Hubble- ja James Webb -avaruusteleskoopit ovat yhdessä löytäneet 27 uutta transneptunista kohdetta aurinkokunnan ulko-osien tähän asti syvimmässä kartoituksessa. Tulokset osoittavat, että pieniä kappaleita on vähemmän kuin planeettojen muodostumismallit ennustivat, ja niiden pinnat vaikuttavat pysyneen lähes muuttumattomina aurinkokunnan miljardeja vuosia sitten tapahtuneesta synnystä lähtien.

Tulokset julkaistiin 8. syyskuuta kahdessa artikkelissa The Astronomical Journal -lehdessä. Kaikki löydetyt kohteet ovat halkaisijaltaan alle 40 kilometriä, ja pienimmät niistä ovat noin 10 kilometrin kokoisia. Tutkimusta johtivat kaksi jatko-opiskelijaa: Anastasia Morgan Northern Arizona Universitysta, joka vastasi väri- ja koostumusanalyysistä, sekä Marielle Eduardo University of Victoriasta, joka analysoi kokojakaumaa.spacedaily+1

Vähemmän pieniä kohteita kuin odotettiin

Webbin lähi-infrapunakamera havaitsi kaikki 27 kohdetta vain 0,05 neliöasteen laajuiselta taivaan alueelta. Havainnon syvyys vastaa sitä, että Maasta käsin nähtäisiin tulikärpäsparvi Kuun pinnalla. Hubble vahvisti 13 näistä havainnoista näkyvän valon alueella, mikä mahdollisti väriarvojen mittaamisen 0,35–3,2 mikrometrin välillä.spacedaily

Eduardon tekemä kokojakauma-analyysi osoitti, että kohteiden määrä kasvoi hitaasti kohti himmeämpiä suuruusluokkia, noudattaen potenssilakia, jonka kulmakerroin on 0,29. Tämä tulos jää jälkeen joidenkin muodostumismallien ennustamasta pienten kappaleiden jyrkästä kasvusta, mikä viittaa siihen, ettei Kuiperin vyöhyke olekaan kokenut niin voimakasta törmäyksistä johtuvaa kulumista kuin tähtitieteilijät ovat olettaneet.spacedaily

"On erittäin mielenkiintoista, että planetesimaalien muodostumisprosessi tuottaa saman kokojakauman sekä kylmille että kuumille populaatioille, vaikka ne muodostuivat aurinkokunnan varhaisvaiheiden eri alueilla", Eduardo totesi. "Prosessi näyttää olevan immuuni kiekon olosuhteille, tuottaen samankokoisia planetesimaaleja riippumatta siitä, onko kiekko kuuma vai kylmä, tiheä vai harva."space

Alkuperäiset pinnat säilyttävät muinaista historiaa

Ehkä yllättävintä on se, että pienimmät transneptuniset kohteet säilyttävät suurempia sukulaisiaan vastaavat värit. Tämä on ristiriidassa sen odotuksen kanssa, että toistuvat törmäykset olisivat muuttaneet niiden pintoja. Dynaamisesti "kylmät" kohteet, jotka kiertävät Kuiperin vyöhykkeellä vakailla ja pyöreillä radoilla, osoittivat samaa kapeaa värivalikoimaa kuin suuremmat vastinparinsa. Dynaamisesti "kuumat" kohteet – ne, jotka Uranuksen ja Neptunuksen gravitaatiovuorovaikutukset ovat sinkonneet pitkänomaisille radoille – näyttivät laajemman, mutta samankaltaisen värijakauman.space+1

"On todella kiehtovaa nähdä, että pienimmät kohteet tavallaan 'muistavat' ja säilyttävät historian siitä, miten ne syntyivät", Morgan sanoi.space

Kaksi hämmentävää mahdollisuutta

Löydökset jättävät tutkijoille kaksi vaihtoehtoa: joko törmäykset kaukaisessa aurinkokunnassa tapahtuvat paljon harvemmin kuin populaatiomallit antavat ymmärtää, tai törmäyksiä tapahtuu, mutta ne eivät muokkaa näiden pienten kappaleiden pintoja odotetulla tavalla. David Trilling Northern Arizona Universitysta huomautti, että jopa syrjäytetyt, dynaamisesti kuumat kohteet "säilyttävät jäljen syntypaikastaan, vaikka niiden radat ovatkin sekoittuneet sen jälkeen."news.ssbcrack+1

Kartoituksen vahvuus on sen syvyydessä, ei laajuudessa – kyseessä on yksi kapea näkymä valtavan ja rakenteellisen populaation läpi. Siitä huolimatta Webb on avannut kokoluokan, joka oli aiemmin saavutettavissa vain ekstrapoloimalla. Nämä ensimmäiset 27 havaintoa viittaavat siihen, että Kuiperin vyöhykkeen pienimmät selviytyjät eivät ole vain törmäysten jätteitä, vaan muinaisia kohteita, jotka kantavat yhä mukanaan tietoa kiekosta, jossa ne muodostuivat.spacedaily