Webb och Hubble hittar 27 små objekt i Kuiperbältet som trotsar modeller

Rymdteleskopen Hubble och James Webb har gemensamt upptäckt 27 nya transneptunska objekt i den djupaste kartläggningen av det yttre solsystemet hittills. De fann färre små kroppar än vad modeller för planetbildning förutspått, samt ytor som verkar anmärkningsvärt oförändrade sedan solsystemets födelse för miljarder år sedan.

Resultaten, som publicerades den 8 september i två artiklar i The Astronomical Journal, avslöjar objekt som alla är mindre än 40 kilometer i diameter, där de minsta mäter cirka 10 kilometer. Upptäckterna leddes av två doktorander: Anastasia Morgan vid Northern Arizona University, som hanterade analys av färg och sammansättning, och Marielle Eduardo vid University of Victoria, som analyserade storleksfördelningen.spacedaily+1

Färre små objekt än väntat

Webbs närinfraröda kamera detekterade alla 27 objekt över bara 0,05 kvadratgrader av himlen, ett djup som motsvarar att se en svärm eldflugor på månen från jorden. Hubble bekräftade 13 av dessa detektioner i synligt ljus, vilket gav färgmätningar från 0,35 till 3,2 mikrometer.spacedaily

Eduardos analys av storleksfördelningen visade att antalet objekt ökade långsamt mot svagare magnituder, anpassat till en potenslag med en lutning på 0,29. Det resultatet understiger den kraftigt ökande mängden små kroppar som vissa modeller förutspår, vilket tyder på att Kuiperbältet inte har malts ner av kollisioner så grundligt som astronomer antagit.spacedaily

Det är mycket intressant att processen för bildandet av planetesimaler slutar med att producera samma storleksfördelning för både kalla och varma populationer, trots att de bildats i olika regioner i det tidiga solsystemet, säger Eduardo. Processen verkar vara okänslig för förhållandena i skivan och producerar liknande storlekar på planetesimaler oavsett om skivan är varm eller kall, och tät eller luftig.space

Orörda ytor bevarar uråldrig historia

Kanske ännu mer förvånande är att de minsta objekten behåller färger som matchar deras större släktingar, vilket motsäger förväntningarna om att upprepade sammanstötningar skulle ha förändrat deras ytor. Dynamiskt kalla objekt i stabila, cirkulära banor inom Kuiperbältet visade samma smala färgomfång som sina större motsvarigheter, medan dynamiskt varma objekt, de som spridits ut i avlånga banor genom gravitationell påverkan från Uranus och Neptunus, uppvisade en bredare men liknande bekant spridning.space+1

Det är fascinerande att se att de minsta objekten på något sätt minns och bevarar historien om hur de skapades, säger Morgan.space

Två gåtfulla möjligheter

Fynden lämnar forskarna med två alternativ: antingen sker kollisioner i det avlägsna solsystemet långt mer sällan än vad populationsmodellerna antyder, eller så sker sammanstötningar men de misslyckas med att omforma ytorna på dessa små kroppar som förväntat. David Trilling vid Northern Arizona University noterade att även de förskjutna, dynamiskt varma objekten behåller ett avtryck av var de föddes, trots att de har kastats om i sina banor sedan dess.news.ssbcrack+1

Kartläggningens styrka ligger i djupet snarare än bredden, en enda smal siktlinje genom en enorm, strukturerad population. Ändå har Webb öppnat ett storleksintervall som tidigare bara var tillgängligt genom extrapolering, och dessa första 27 detektioner tyder på att de minsta överlevarna i Kuiperbältet inte bara är kollisionsrester, utan uråldriga objekt som fortfarande bär på information om den skiva de bildades i.spacedaily