Sonda New Horizons detekuje prašné náznaky prodlouženého Kuiperova pásu

Nová pozorování ze sondy New Horizons naznačují, že Kuiperův pás – rozlehlá, vzdálená vnější zóna Sluneční soustavy osídlená stovkami tisíc ledových, kamenitých planetárních stavebních bloků – se může rozprostírat mnohem dále, než jsme si mysleli. Úvodní obrázek představuje vznik prachových částic po vzájemných kolizích těles Kuiperova pásu.

Přístroj Student Dust Counter (SDC) na palubě sondy New Horizons, která prolétá vnějšími okraji Kuiperova pásu, téměř 60krát dále od Slunce než Země, detekuje vyšší než očekávané úrovně prachu – drobné zmrzlé zbytky kolizí mezi většími objekty Kuiperova pásu (KBO) a částice vyražené z KBO jsou posety mikroskopickými prachovými impaktory zvenčí Sluneční soustavy.

Hodnoty odporují vědeckým modelům, že populace KBO a hustota prachu by měly začít klesat o jednu a půl miliardy kilometrů dříve. Přispívají tak k rostoucímu množství důkazů, které naznačují, že vnější okraj hlavního Kuiperova pásu by se mohl posunout o miliardy kilometrů dále, než udávají současné odhady – nebo že by dokonce mohl existovat druhý pás za tím, který už známe.

Výsledky se objevily ve vydání Astrophysical Journal Letters z 1. února 2024.

„New Horizons provádí první přímá měření meziplanetárního prachu daleko za Neptunem a Plutem, takže každé pozorování může vést k objevu,“ řekl Alex Doner, hlavní autor článku a postgraduální student fyziky na University of Colorado, Boulder. „Myšlenka, že jsme mohli detekovat rozšířený Kuiperův pás – se zcela novou populací objektů, které se srážejí a produkují více prachu – nabízí další vodítko k vyřešení záhad nejvzdálenějších oblastí Sluneční soustavy.“

Detektor prachu SDC, navržený a postavený studenty Laboratoře pro atmosférickou a vesmírnou fyziku (LASP) na University of Colorado, Boulder pod vedením profesionálních inženýrů, detekoval mikroskopická prachová zrna vytvořená srážkami mezi asteroidy, kometami a objekty Kuiperova pásu po celé délce dráhy New Horizons, během 18 let cesty napříč Sluneční soustavou – která po startu v roce 2006 zahrnovala historické průlety kolem Pluta v roce 2015 a KBO Arrokoth v roce 2019. První vědecký přístroj na planetární misi NASA, který byl navržen a postaven studenty, počítá a měří velikosti prachových částic, čímž poskytuje informace o četnosti srážek takových těles ve vnější Sluneční soustavě.

Nejnovější překvapivé výsledky byly shromážděny během posledních tří let, kdy sonda New Horizons cestovala 45 až 55 astronomických jednotek (AU) od Slunce – přičemž jedna AU je vzdálenost mezi Zemí a Sluncem, asi 150 milionů kilometrů.

Tyto údaje přicházejí, když vědci z New Horizons pomocí observatoří, jako je japonský dalekohled Subaru na Havaji, také objevili řadu KBO daleko za tradičním vnějším okrajem Kuiperova pásu. Tato vnější hrana (kde hustota objektů začíná klesat) byla považována za asi 50 AU, ale nové důkazy naznačují, že pás může sahat až do vzdálenosti 80 AU nebo dále.

Jak pokračuje pozorování dalekohledem, vědci hledají další možné důvody pro vysoké hodnoty prachu naměřené SDC. Jednou z možností, možná méně pravděpodobnou, je radiační tlak a další faktory, které vytlačují prach vytvořený ve vnitřním Kuiperově pásu za hranici 50 AU. New Horizons se také mohla setkat s menšími částicemi ledu, které se nemohou dostat do vnitřních částí Sluneční soustavy a nebyly dosud zohledněny v současných modelech Kuiperova pásu.

„Tyto nové vědecké výsledky z New Horizons mohou být prvním případem, kdy jakákoliv kosmická sonda objevila novou populaci těles ve Suneční soustavě,“ řekl Alan Stern, hlavní výzkumník New Horizons ze Southwest Research Institute v Boulderu. „Nemůžu se dočkat, až uvidím, jak daleko budou tyto zvýšené hladiny prachu v Kuiperově pásu sahat.“

Nyní, ve druhé rozšířené misi, se očekává, že New Horizons bude mít dostatek pohonných látek a energie k provozu do 40. let 20. století ve vzdálenostech nad 100 AU od Slunce. Tak daleko, říkají vědci z mise, by SDC mohla potenciálně dokonce zaznamenat přechod kosmické sondy do oblasti, kde mezihvězdné částice dominují prachovému prostředí. Díky doplňkovým teleskopickým pozorováním Kuiperova pásu ze Země má New Horizons jako jediná sonda operující v Kuiperově pásu a sbírající o něm nové informace jedinečnou příležitost dozvědět se více o KBO, zdrojích prachu a rozloze pásu a mezihvězdného prachu a prachových disků kolem jiných hvězd.

Zdroj: https://www.nasa.gov/missions/new-horizons/nasas-new-horizons-detects-dusty-hints-of-extended-kuiper-belt/ a https://studyfinds.org/kuiper-belt-expansion/

autor: František Martinek