нова теория за ледените тела в пояса на куипер слънцето е доста агресивно
Мисия: Hubble Space Telescope

---

Нова теория за ледените тела в пояса на Куипер.

Слънцето е доста агресивно към обектите без атмосфера. Например, постоянната бомбардировка със слънчева радиация предизвиква обгарянето до черно повърхностите на някои комети. До момента са известни около 1000 обекта в Пояса на Куипер и изглежда че вместо обгорели повърхности, повечето от тях притежават широка гама от цветове. Това са ледени тела обикалящи около Слънцето отвъд орбитата на Плутон и те се появяват в червено, синьо или бяло.

Те представляват само пиксел светлина в изображенията от космическия телескоп "Хъбъл", но този пиксел е достатъчен за се определи техния цвят. За да се обяснят цветовите разлики, са разработени няколко работни хипотези. Освен тях, нов компютърен модел съставен на базата на карти показващи комбинацията на материалите в пространството също може да обясни някои от тези прекрасни нюанси. Моделът разкрива, че тези далечни обекти всъщност са със сложна структура и са изградени от множество пластове. От тях, червената група е доста интересна, защото тя принадлежи към т. нар. "Студен класически пояс на Куипер" и червения цвят може да се дължи на органични материали натрупани в слой, точно под повърхността.
Увеличи Credit: NASA/Conceptual Image Lab/Tyler Chase



Модела се основава върху изчисляването скоростта с която се предполага, че енергията от радиацията може да причинява промени в различни дълбочини. По този начин може да се формират различни слоеве, като всеки от тях да е с различен цвят. Нещо повече, слоевете могат да бъдат динамични. Например, по-дълбок слой от относително чист воден лед може да изригне на повърхността и да формира нов слой най-отгоре. Може би на това се дължи светлата повърхност на Ерида - най-големият известен обект в Пояса на Куипер.

Формирането на тези обекти е загадка. Тя възниква още при първият открит подобен свят през 1992 год. Той се появява с червен цвят и е именуван "1992 QB1". След него следва откриването на още много други обекти от които става ясно че поясът на Куипер всъщност е доста добре заселен. Отчасти на това се дължи фактът, че Плутон е понижен от планета до планета-джудже години по-късно. В момента, Плутон се смята за представител от пояса на Куипер и това още повече засилва мистерията относно загадъчното разнообразие на обитателите на тази най-далечна част от Слънчевата система. Тези органи притежават не само различни цветове но имат различни размери и различни орбити.

Има една група от тях, наречена като цяло "Класически студени", които се движат по сравнително кръгови орбити около Слънцето и са почти подравнени в една и съща равнина, което е много подобно на орбитите на планетите. Всички те са оцветени в едно и също червено. Други обекти вариращи от червено до синьо-бяло се движат в по-елипсовидни и наклонени орбити. Това предполага, че те най-вероятно произхождат от друго място в рамките на Слънчевата система още през началото на нейната история. Така че е възможно червените класически студени обекти в действителност и да са най-древните тела и да са запечатали оригиналния състав на Пояса на Куипер с минимални смущения.

Първото нещо, което учените трябва да обяснят е защо тези обекти не са черни, например като Халеевата комета. Най-вероятно, членовете на Пояса на Куипер са изработени от въглеводороди и воден лед. Някои лабораторни експерименти показват, че когато се смесят лед и въглеродни съединения, и след това се облъчат с радиация се получава тъмна суспензия или катран.

Учените са изчислили количеството космическата радиация която постоянно облъчва населението от Пояса на Куипер. Тя трябва да засяга обектите различно в зависимост от това къде се намират. Теорията е, че класически студените са се формирали на места, където йоните от плазмата на Слънцето не са достатъчно енергични за да преобразят външната повърхност на тялото в тъмна съдържаща катрани кора.

Вместо това, те притежават енергия, която им позволява да "пясъкоструят" само най-горния слой, може би само около милиметър дебелина. Този процес се нарича "йонно разпрашаване" защото приходящата йонна плазма причинява мини-експлозии избиващи молекули надалеч в космоса. Допълнителна ерозия може да се причини и от удари с малки зърна прах получени когато някъде наблизо се сблъскат големи обекти. С течение на времето комбинираното въздействие на плазменото разпрашаване и метеоритния прах причиняват ерозия на най-горния слой.

Това означава, че това, което виждаме като червено всъщност може да е реално оголения втори слой. Учените обясняват, че това второ ниво е съвсем леко засегнато от лъчението изпълващо междузвездното пространство. Всъщност магнитното поле на Слънцето предпазва Слънчевата система от силните ефекти на галактическата радиация, което е нещо подобно на защитното действие на земното магнитно поле от енергетическите частици идващи от Слънцето. Така, това отслабено лъчение прониква във вътрешностите на обектите и може да предизвика прости химични реакции. Те превръщат водния лед, въглерода, метана, азота и амоняка - основните вещества, които се смята че изграждат тези органи в органични молекули, които съдържат кислород и въглеводороди като формалдехид, ацетилен и етан. "Готварството" на радиацията може да направи тези молекули да изглеждат червени за очите ни.

Така че, ако там няма достатъчно радиация ние ще видим първичен лед и обектът ще изглежда светъл и бял. Ако има повече радиация, тогава ще се образува слой от сготвен шелф, който при тези обстоятелства ще изглежда червен. Ако радиацията е силна, тогава външната повърхност ще обгори до черна.

Под тъмния шелф ще се намира слой от по-малко обработен лед, а под него още по-дълбок слой - мантия, който може да изригне на повърхността като вулкани. При този сценарий, дълбокия слой ще стане видим, а самият обект ще изглежда като слоест или като локализирани петна от ярък бял лед сред обичайно червената повърхност. Погледнато от далеч, тялото ще се появи като синьо-червено или синьо бяло, може и розово. Някои от тези обекти, като Ерис, са доста ярки така че те не могат да бъдат мъртви ледени обекти и най-вероятно са вулканично активни в продължение на милиарди години.

Мисията "Вояджър 1,2" непрекъснато предоставя информация за енергийните нива на радиацията след Нептун. Мисията "Нови Хоризонти" ще достигне пояса на Куипер през 2014 г. Тя също ще осъществи един добър поглед към Плутон и неговия най-голям спътник Харон през 2015 г., а по-късно, ако всичко върви добре, апаратът може да посети още един или два други обекта и да проучи подробно повърхностите им. Нови Хоризонти може да предостави проверка на модела отчасти като измери разпределението на енергийните частици в този регион на Слънчевата система, което всъщност е от ключово значение.

По този начин се обясняват не само многото цветове в Пояса на Куипер, но се подкрепят и настоящите теории, че органичните материали може да са широкоразпространени навсякъде във Вселената.

Когато се вземе правилната комбинация от материали и лъчения дори може да се синтезират най-сложните видове молекули. В някои случаи може дори да се произведат компонентите на живота - не само органични материали но и биологични молекули като аминокиселините. Никой не казва, че животът е произведен в Пояса на Куипер, но основната химия би могла да се случи в подобни среди. И то не само тук, а навсякъде другаде във Вселената, дори това може да е естествения път водещ до химическата еволюция на живота.

Източник: НАСА

---

• 2410
• 0
• Mar 15, 2012

---

Коментар