Телескопы «Уэбб» и «Хаббл» нашли 27 ледяных миров за Нептуном: они сохранили память о рождении Солнечной системы

Космические обсерватории «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» провели самый глубокий оптико-инфракрасный обзор окраин Солнечной системы, обнаружив 27 ранее неизвестных транснептуновых объектов (ТНО) в поясе Койпера. Наблюдения за крошечными ледяными телами диаметром от 5 до 10 километров преподнесли астрономам сразу две загадки: их количество оказалось меньше теоретических расчетов, а поверхность неожиданно сохранила первозданный химический состав времен зарождения планет 4,5 миллиарда лет назад.

Инфракрасный взор «Уэбба» и цветовой анализ «Хаббла»

Астрономы сфокусировали инфракрасную камеру NIRCam телескопа «Уэбб» и оптические приборы «Хаббла» на узком участке неба площадью всего 0,05 квадратного градуса. Из-за колоссальной дистанции даже для мощнейших зеркал эти объекты предстают лишь как тусклые движущиеся точки света без возможности рассмотреть кратеры или форму.

С помощью алгоритмов машинного обучения исследователи подтвердили траектории 27 небесных тел, 13 из которых одновременно зафиксировал «Хаббл». Совмещение данных позволило измерить отражательную способность в разных спектральных диапазонах и определить цвет их минеральной корки. Итоги масштабной работы опубликованы в двух статьях научного издания The Astronomical Journal.

Как сообщается в отчете NASA Science, астрофизики ожидали, что за миллиарды лет взаимные столкновения стерли первоначальную кору малых астероидов. Однако спектры показали обратное: цветовые кластеры мелких обломков совпали с палитрой крупных карликовых планет. Это указывает на то, что удары в поясе Койпера происходили реже, чем считалось, и внешние слои астероидов до сих пор отражают химический состав ранней туманности.

Дефицит планетезималей и гравитация гигантов

Вторая загадка затронула фундаментальные законы аккреции. По информации издания Space.com, плотность популяции объектов размером до 10 километров оказалась существенно ниже прогнозов современных математических моделей. Это заставляет астрономов пересмотреть представления о механизмах гравитационной нестабильности, склеивавшей космическую пыль в первые планетезимали.

Исследователи также изучили две разные динамические группы: «холодные» ТНО, спокойно сформировавшиеся на дальних рубежах, и «горячие» объекты, которые зародились ближе к светилу и были выброшены на периферию гравитацией мигрирующего Нептуна. Несмотря на совершенно разную историю орбит, кривая распределения размеров у обеих групп оказалась одинаковой.

Открытие позволило заглянуть в диапазон масс, ранее недоступный наземным обсерваториям, и дало исследователям новые инструменты для проверки сценариев ранней миграции планет-гигантов.