În studiul spațiului, colaborarea dintre telescopul Hubble și James Webb Space Telescope a adus o nouă perspectivă asupra celor mai îndepărtate zone ale sistemului nostru solar. Împreună au identificat 27 de Obiecte Trans-Neptuniene (TNO) cu diametre sub 40 km, iar cel mai mic dintre ele este aproximativ 10 km. Această descoperire deschide o cale spre înțelegerea modului în care aceste corpuri s-au format în era timpurie a sistemului solar și cum au fost modelate suprafețele lor în decursul decadelor.

Folosind sinergia dintre semnalele extrem de slabe ale obiectelor îndepărtate și detaliile oferite de JWST și Hubble, cercetătorii au reușit să examineze cele mai îndepărtate obiecte ale sistemului solar. Până acum, aceste TNO-uri erau aproape invizibile din cauza luminozității foarte reduse, iar detectarea lor a necesitat cele mai sensibile instrumente și tehnici de observare.

Analiza acestui grup restrâns de TNO-uri poate dezvălui indicii despre începuturile formării planetare, despre cum orbitele și distribuția lor reflectă condițiile din vechiul disc protoplanetar și despre cum au evoluat în timp.

Culorile și compoziția TNO-urilor

Conform modelelor de formare, suprafețele TNO-urilor au fost șlefuite de numeroase ciocniri cu obiecte mai mari, iar această amestecare teoretic ar fi influențat atât compoziția, cât și culoarea lor, în comparație cu obiectele mai mari.

Cu toate acestea, noile observații pun sub semnul îndoielii această idee. Doi lideri de programe de doctorat, Morgan și Eduardo, au demonstrat că cele mai mici TNO-uri au suprafețe aparent nerăltate, iar culorile lor urmează tiparele observate la obiectele mai mari. Acest lucru este fascinant deoarece micile corpuri păstrează urmele din perioada nașterii sistemului solar.

TNO-urile din zona Kuiper se află adesea pe traiectorii aproape circulare, aproape de planul ecliptic, și sunt considerate o populație din regimul dinamic rece; cu toate acestea, textura suprafețelor și culorile rămân în mare parte în concordanță cu cele ale obiectelor mari, oferind indicii valoroase despre condițiile timpurii de formare.

Distribuția mărimilor și observațiile în infraroșu

Datorită observațiilor infraroșii efectuate cu JWST, diametrele celor 27 de TNO-uri pot fi stabilite mult mai precis, deoarece la aceste lungimi de undă luminozitatea este în principal determinată de dimensiune. În lumina vizibilă, luminozitatea este influențată de albedo, în timp ce datele infraroșii permit deducerea directă a mărimilor.

În The Astronomical Journal, pe 8 septembrie au fost publicate două articole despre această temă: unul despre culoarea și proprietățile de compoziție ale TNO-urilor, iar celălalt despre distribuția mărimilor. Potrivit lui Eduardo, observațiile arată că TNO-urile mici au o distribuție de dimensiuni similară cu cea a celor mari, ceea ce surprinde, deoarece unifică caracteristicile ambelor populații.

Prin observațiile infraroșii, dimensiunile exacte ale celor 27 se pot determina, deoarece efectul albedo-ului este eliminat din analiză. Cercetătorii sugerează că numărul obiectelor foarte mici este mai mic decât estimările modelelor anterioare, ceea ce poate conduce la revizuirea detaliilor despre formarea timpurie a planetelor.

Concluzii și explicații posibile

Din datele disponibile, pot exista două explicații posibile: fie în afara cercului solar s-au produs mai puține ciocniri decât cele anticipate pe baza densității populațiilor, fie că, în ciuda ciocnirilor, nu s-au dezvoltat exact trăsăturile superficiale așteptate. Ambele scenarii aprofundează înțelegerea noastră despre începuturile formării planetare și despre dinamica Kuiper-ului.

Păstrarea urmelor originii în suprafețele TNO-urilor mici sugerează că mediul primordial a lăsat amprente, iar condițiile externe au permis menținerea unei distribuții similare de mărime și trăsături superficiale ca în cazul obiectelor mai mari.

În ansamblu, colaborarea dintre Hubble și JWST deschide o cale importantă pentru înțelegerea evoluției timpurii a sistemului solar exterior și a modului în care aceste obiecte au supraviețuit în miliarde de ani.