Транснептуновые объекты (ТНО) — это небольшие планетоиды, вращающиеся вокруг Солнца за пределами Нептуна и Плутона. Их темный и ледяной характер содержит остатки ранней Солнечной системы, и поэтому у них есть потенциал раскрыть ее историю. Но поскольку они маленькие, далекие и неяркие, ТНО очень трудно изучать. Мы знаем, что разные группы ТНО имеют уникальную историю, основанную на цвете их поверхности и орбитах. Новое исследование изучило их спектры и выявило невиданное до сих пор богатое разнообразие.
Команда использовала наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), чтобы запечатлеть спектры 54 TNO. Они обнаружили, что планетезимали можно разделить на три категории в зависимости от общей формы их спектров. ТНО двойного погружения характеризуются сильным присутствием углекислого льда и являются наиболее распространенными объектами съемки. ТНО скального типа имеют красноватый оттенок и богаты молекулами азота и сложной органикой. Наконец, ТНО чашеобразного типа имеют темную и пыльную поверхность, богатую водяным льдом.
Авторы утверждают, что эти категории сформировались из-за разных «ледяных линий», существовавших в ранний период существования Солнечной системы. То есть за пределами определенного расстояния температура достаточно низкая, чтобы образовался водяной лед. Дальше становится достаточно холодно, чтобы образовался лед из углекислого газа и так далее. Таким образом, различные категории ТНО сформировались на разных расстояниях от Солнца, вероятно, до великой миграции больших планет.
В пользу этой идеи говорит тот факт, что существует корреляция между спектральной категорией ТНО и их орбитальными типами. Например, холодные классические ТНО с орбитами на внешнем крае планетарного диска в основном представляют собой ТНО скального типа.
Команде также удалось связать TNO с другим типом планетоидов, известным как кентавры, которые вращаются вокруг Солнца между Юпитером и Сатурном. Хотя спектры кентавров значительно отличаются от спектров ТНО, существует достаточно схожих особенностей, чтобы идентифицировать многих кентавров как представителей определенного типа ТНО. Кентавр Терей, например, соответствует категории чашчатого типа. С другой стороны, некоторые кентавры, такие как Окирхо, не попадают ни в одну категорию ТНО. Это подтверждает идею о том, что многие планетоиды-кентавры были ТНО, которые со временем мигрировали внутрь, в то время как другие, вероятно, являются кометами, которые стали кентаврами после близкого сближения с Юпитером или Сатурном.
В будущем команда хотела бы собрать еще более подробные спектры ТНО. Это могло бы рассказать нам о конкретной истории каждой категории ТНО и о том, как они связаны с ранней эволюцией нашей солнечной системы.
Ссылка: Пинилья-Алонсо, Ноэми и др. «Портрет первичной Солнечной системы через JWST/DiSCo-TNOs через ее транснептуновые объекты». Природа Астрономия (2024): 1-15.
