Nova struktura v Pásu Kuipera: Objev v hlubinách sluneční soustavy
Pas Kuipera představuje pás ledových objektů nacházejících se za oběžnou dráhou Neptuna. Nedávno byla objevena nová struktura, která se nachází těsně vedle zdokumentované skupiny. Astronomové naznačují, že tento objev ukazuje na to, že „architektura této oblasti sluneční soustavy může být složitější, než se dosud předpokládalo“.
Co ukazují výzkumy?
Vědci z Princetonské univerzity a Institutu pokročilých studií (IAS) použili pokročilý algoritmus pro vyhledávání vzorů, který byl aplikován na analýzu velkých astronomických dat, a objevili novou skupinu objektů nacházejících se ve vzdálenosti 43 astronomických jednotek (AU) od Slunce. Tato vzdálenost je o něco blíže než původní jádro skupiny, které se nachází ve vzdálenosti 44 AU.
Původní jádro bylo objeveno v roce 2011 astronomem Jean-Marc Petit. Ten sledoval grafy orbit a zaznamenal neobvyklou koncentraci objektů s téměř kruhovými orbitami a malým sklonem v oblasti 44 AU. Po tomto objevu začali ostatní astronomové klást otázku, zda se na tomto místě nacházejí i jiné podobné skupiny. Pro jejich identifikaci byl použit algoritmus nazývaný DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise), který se výborně osvědčil při vyhledávání hustých skupin datových bodů mezi rozptýleným „šumem“.
Postup výzkumu
Tým využil databázi 1650 klasických objektů Pásu Kuipera, které mají stabilní a málo excentrické orbity, a vypočítal pro každý z nich volnou průměrnou vzdálenost, volný excentricitu a volný sklon. Na základě těchto tří hodnot, považovaných za souřadnice v trojrozměrném prostoru, byl spuštěn algoritmus DBSCAN.
Algoritmus začal identifikovat skupinu, která odpovídala definici dříve objeveného jádra. Co je nejdůležitější, v těchto případech DBSCAN také identifikoval další klastr ve vzdálenosti přibližně 43 AU, který byl nazván vnitřním jádrem. Toto jádro vykazuje své charakteristické rysy; jeho střed se nachází okolo 43 AU, zatímco původní jádro se nachází ve vzdálenosti 44 AU. Stejně jako původní jádro a zbytek populace „studených“ objektů Pásu Kuipera, mají objekty vnitřního jádra oběžné dráhy umístěny velmi blízko roviny sluneční soustavy s mírnými volnými skloněními.
Záhada vnitřního jádra
Jednou z největších záhad je nyní otázka, zda jsou jádro a vnitřní jádro skutečně dvě oddělené struktury, nebo zda tvoří součást jedné větší, kontinuální struktury. To se těžko určuje, mimo jiné kvůli blízkosti Neptuna, který se nachází ve vzdálenosti 43,7 AU a způsobuje „rezonanci středního pohybu“. Rezonance jsou oblasti, kde jsou oběžné dráhy objektů periodicky narušovány gravitací planety, což často vede k jejich nestabilitě.
Existují tedy dvě možná vysvětlení: buď je jádro mnohem větší, než se dříve předpokládalo, nebo v Pásu Kuipera existuje další, samostatná struktura. V obou případech, nedávno objevené vnitřní jádro, představuje další prvek. Objev vnitřního jádra, bez ohledu na to, zda je oddělenou strukturou nebo ne, má důsledky pro naše chápání vzniku a evoluce sluneční soustavy. Další výzkumy jsou nezbytné pro lepší prozkoumání této oblasti.
