Nauka

Najdalszego obiektu w Układzie Słonecznym na zdjęciu można prawie nie zauważyć

przeczytasz w 4 min.

Od 10 lutego najdalszym oficjalnie znanym nam obiektem w Układzie Słonecznym jest, potocznie określana jako Farfarout, planetoida o numerze 2018 AG73.

Niedawno mieliście okazje zapoznać się z pojęciem długości roku na planetach w Układzie Słonecznym. Wspomniałem tam o Eris jako bardzo odległym obiekcie transneptunowym (czyli poruszającym się poza orbitą Neptuna). To jednak nie jedyny, a nawet nie najdalszy z takich obiektów, o których warto wspomnieć. Teraz swoje pięć minut sławy ma odkryta już w 2018 roku planetoida AG73.

Dwa lata czekania by określić orbitę Farfarout, ale się opłaciło

Dlaczego dopiero teraz możemy o niej powiedzieć, że jest najdalsza? Astronomowie są w stanie wyliczyć orbitę nawet na podstawie trzech obserwacji. Lecz Farfarout obiega Słońce tak daleko, że nie tylko trudno go zobaczyć z Ziemi, ale trzeba dwóch lat, by planetoida zakreśliła na niebie wystarczająco długi łuk pozwalający na precyzyjne obliczenia.

Wstępne parametry orbity Farfarout sugerują 1000-letni okres orbitalny i maksymalną odległość nawet 175 razy większą niż odległość Ziemia-Słońce

Obserwacji dokonano przy pomocy kamer CCD i teleskopów. Farfarout odkryto za pomocą teleskopu Subaru o 8.2-metrowym zwierciadle na Hawajach. Ponownie obserwowano planetoidę pobliskim 8.1-metrowym Gemini North oraz 6.5-metrowym teleskopem Magellan w obserwatorium Las Campanas w Chile (to tam, gdzie jest Obserwatorium Południowe Uniwersytetu Warszawskiego).

Subaru teleskop
Teleskop Subaru, za pomocą którego odkryto Farfarout (fot: NAOJ)

Na postawie dostępnych obserwacji wyliczono, że maksymalną odległość od Słońca, około 175 jednostek astronomicznych (1 jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemia-Słońce) Farfarout osiągnie w połowie XXII wieku. Okres orbitalny to około 1000 lat, ale jest to wartość obciążona wciąż bardzo dużym błędem. 

Farfarout jest bardzo trudna do obserwacji nawet przez największe teleskopy

Tak potężne teleskopy były potrzebne, gdyż jasność w filtrze V (odpowiada on długości światła 551 nm, czyli kolorowi żółto-zielonemu), wynosi jedynie około 25 mag (magnitudo, skala logarytmiczna, w której im większa wartość tym ciemniejszy obiekt). Dla porównania Słońce ma jasność -26,74 mag, Księżyc w pełni -12,74 mag, Syriusz już tylko -1,46 mag, a najsłabsze widziane okiem ludzkim gwiazdy 6 mag. Warto pamiętać, że są to jasności obserwowane, czyli niska jasność Syriusza wynika z dużej odległości, bo w praktyce to 25 razy jaśniejsza gwiazda niż Słońce.

Farfarout - pozycje
Pozycje Farfarout na dwóch różnych obserwacjach (15 i 16 stycznia 2018 roku). Dla ludzkiego oka ten obiekt prawie zlewa się z tłem, jednak astronomowie nie polegają dziś na tak zawodnym instrumencie, a dużo skuteczniejszych sensorach cyfrowych i komputerowej analizie obrazu

Przez lornetkę dostrzeżemy gwiazdy o jasności 10 mag, a potem przyda się teleskop. Im większe zwierciadło zastosujemy, tym lepszy zasięg, ale rolę gra tu też czułość aparatury detektora podłączoneego do układu optycznego i warunki atmosferyczne. Teleskop Hubble’a ma tylko 2,4-metrowe zwierciadło, ale sięga wzrokiem dalej niż teleskopy, którymi obserwowano Farfarout.

Farfarout jest około 73 miliardy razy słabiej widocznym obiektem na niebie niż Słońce

Jasność Farfarout jest podobna jak jasność Fenrira, jednego z księżyców Saturna, który ma rozmiar około 4 kilometrów. Najdalsza znana nam planetoida ma za to, aż 400 km średnicy jest jednak obecnie kilkanaście razy odleglejsza. I kto wie, być może ma też inny skład powierzchniowy, co może przyczyniać się do różnic w pomiarach. Te różnice mogą być też źródłem niepewności w pomiarach odległości, ale z każdą obserwacją znacznie mniejszym.

Odległość Farfarout od Ziemi zmienia się w szerokim zakresie

Farfarout jest obiektem o bardzo mocno wydłużonej orbicie. Została przyłapana bardzo daleko od Słońca. Gdy Farfarout osiąga peryhelium czyli punkt najbliższy Słońcu jest w odległości około 27 jednostek astronomicznych (1 jednostka to średnia odległość Ziemia Słońce), mniej więcej tak daleko jak Neptun.

Farfarout orbita
Orbita Farfarout z zaznaczoną pozycją. Planetoida porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara i jest obecnie znacznie ponad płaszczyzną orbity Ziemi (źrodło: Wikipedia / Tomruen CC BY-SA 4.0)

Jednak tak blisko Farfarout była, gdy na Ziemi dopiero zaczynała się epoka nowożytnej astronomii. Szans by zobaczyć tę planetoidę wtedy nie było. Na kolejne zbliżenie poczekamy kilkaset lat, a teraz Farfarout powoli oddala się od Słońca, od którego dzielą ją już 132 jednostki astronomiczne.

132 jednostki astronomiczne to około 18,5 godziny świetlnej. Gdybyśmy chcieli wysłać sygnał radiowy w kierunku Farfarout, na ewentualną odpowiedź czekalibyśmy ponad 1,5 dnia

Jako najodleglejszy znany nam obecnie obiekt, Farfarout na pewno zapisze się w historii astronomii, czy jednak będzie nam dane je zobaczyć kiedykolwiek z bliska tak jak Plutona i Charona, do których może być podobna? Dziś to pytanie pozostaje bez odpowiedzi, być może wcześniej poznamy bardziej interesujące obiekty transneptunowe, które zechcemy odwiedzić za pomocą sond kosmicznych.

Poprzez Pas Kuipera do dysku rozproszonego - tak daleko dociera Farfarout

Farfarout wedle przypuszczeń Chada Truillo, jednego z astronomów, którzy przyłożyli się do odkrycia, pochodzi z bliższych nam okolic Układu Słonecznego. Jednak w pewnym momencie zbyt silnie zbliżył się do Neptuna. Grawitacja tego gazowego giganta wyrzuciła tę planetoidę na bardzo wydłużoną orbitę, która przechodzi przez pas Kuipera. To struktura o kształcie torusa (przypomina gigantyczny donut) wokół wewnętrznej części Układu Słonecznego w odległości od 30 do około 60 jednostek astronomicznych, która składa się z głównie lodowych obiektów.

W tym pasie skatalogowano już ponad 2 tysiące ciał niebieskich, ale na tym nie kończy się inwentarz, ani rozmiar Układu Słonecznego. Trzeba sięgnąć dużo dalej. Choćby tak daleko jak najdalszy punkt orbity Farfarout. Najodleglejszy znany nam obecnie obiekt znajduje się w tak zwanym dysku rozproszonym z którego pochodzi. Orbity tamtejszych ciał niebieskich, których do dziś poznano ponad 300, są bardzo wydłużone i mają znacznie bardziej nachylone orbity niż obiekty pasa Kuipera. Ten dysk jest obecnie uznawany za rezerwuar komet krótkookresowych.

Układ Słoneczny odległości
Odległości w jednostkach astronomicznych (AU) do istotnych miejsc w Układzie Słonecznym

Ponieważ w astronomii zachować tytuł "naj" jest niezwykle trudno, trzeba liczyć się z tym, że Farfarout kiedyś zostanie zdetronizowany jako najodleglejszy znany nam naturalny obiekt związany grawitacyjnie z Układem Słonecznym. Niemniej wiele wskazuje, że może być to jedna z najodleglejszych planetoid.

Granica Układu Słonecznego to kwestia przyjętej definicji

Jeszcze dalej niż dysk rozproszony znajduje się Obłok Oorta, który ma strukturę sferyczną i niczym gruba skorupka otacza to co jest we wnętrzu. To hipotetyczna struktura, składa się ona przede wszystkim z pyłu i gazów, prawdopodobnie pozostałości po powstawaniu układu Słonecznego. Sięga od krańców dysku rozproszonego do nawet 100 tysięcy jednostek astronomicznych. To około 1,5 roku świetlnego, dlatego trudno mówić o tym obłoku jako strukturze silnie związanej grawitacyjnie ze Słońcem.

O zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego wiemy wciąż stosunkowo niewiele, dlatego obszar, w którym grawitacja Słońca przestaje być dominująca to tylko jedna z możliwych definicji rozmiaru Układu Słonecznego. Za jego granicę można uznać także miejsce, gdzie ciśnienie wiatru słonecznego równoważone jest przez ciśnienie ośrodka międzygwiazdowego. To tak zwana heliopauza.

Tak daleko jak znajduje się obecnie Farfarout dotarły Voyagery

Na podstawie danych obserwacyjnych zakładamy, że do heliopauzy dotarły już sondy kosmiczne Voyager. Pierwsza z nich znajduje się w odległości 151 jednostek astronomicznych, druga 126 jednostek astronomicznych. Jak widać Farfarout znajduje się w odległości pośredniej, a to może sugerować, że jej orbita sięga tak daleko jak duży jest Układ Słoneczny wedle jednej z definicji.

Farfarout wizualizacja
Wizualizacja Farfarout na granicach Układu Słonecznego

Jednak heliopauza nie jest ściśle określonym miejscem w przestrzeni kosmicznej, nie ma dokładnie sferycznego kształtu. Dlatego najodleglejszy punkt orbity Farfarout nie musi wyznaczać rozmiaru Układu Słonecznego, ale też można uznać, że leży już całkiem blisko tej granicy. Poza tym, trudno być pewnym tego jaka przyszłość czeka Farfarout. Jeśli, tak jak się przypuszcza, jej obecna orbita jest wynikiem grawitacyjnych zaburzeń on Neptuna w przeszłości, w przyszłości mogą one zmienić ją jeszcze bardziej.

Źródło: MPEC, inf. własna, Carnegie Science

Czytaj więcej na tematy związane z Kosmosem:

Komentarze

15
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Agresor
    6
    Co z tego, skoro i tak przez Covid na wczasy tam lecieć nie można...
    • avatar
      kkastr
      2
      Farfarout nie jest w żadnej mierze "najdalszym znanym naturalnym obiektem związanym grawitacyjnie z Układem Słonecznym". Nie jest nawet blisko rekordu. Pomijam już nawet setki komet tzw. jednopojawieniowych (nazwa jest myląca), które mają orbity o rozmiarach dziesiątków tysięcy jednostek astronomicznych. Ale nawet wśród obiektów nie-kometarnych mamy choćby słynną planetoidę Sedna, która ma orbitę ok. 5x większą niż Farfarout! PR który się robi wokół takich odkryć bywa mylący. Z Farfarout chodzi tylko o to, że w tej chwili nikt nie obserwuje dalszego obiektu w Układzie Słonecznym, ale to nie znaczy że takich obiektów nie znamy.
      • avatar
        pawluto
        -3
        Zdjęcia niczym foty robione pralką frania...coraz bardzie wierzę że ziemia jest płaska ...:))))))))))
        • avatar
          greghostor
          -3
          Nie martwcie się, Musk tam poleci i to sprawdzi, chyba, że po drodze wciągnie go czarna dziura xd
          • avatar
            greghostor
            -3
            A kosmos ma koniec? Dlaczego tutaj są takie newsy, jesteście wp.pl?
            • avatar
              Dariosex
              -6
              Wedlug teorii ktora popiera wiekszosc naukowcow Wielki Wybuch zapoczatkowal istnienie Wszechswiata, czasu i przestrzeni i nie mozna mowic co bylo przed wybuchem poniewaz nie bylo niczego!
              I nagle z bardzo goracej i gestej materii powstalo cos co zapoczatkowalo Wielki Wybuch.
              Jesli przed Wielkim Wybuchem nie bylo niczego to zadna goraca materia nie miala prawa istniec!

              I to jest dowod na to ze Wszechswiat jaki znamy zostal stworzony przez Pana Boga! Poniewaz Pan Bog istnieje od zawsze i bedzie istnial wiecznie!

              W innych wariantach wielkiego wybuchu mowi sie Wszechswiat wylonil sie z tzw poczatkowej osobliwosci i z niej wylonila sie czsoprzestrzen.

              Macie kolejny dowod na to ze tzw poczatkowa osobliwosc zostala zapoczatkowana przez Pana Boga!

              Nawet wiekszosc naukowcow badajacych Wszechswiat jest ludzmi wierzacymi! A wy ktorzy nie macie pojecia o powstaniu Wszechswiata jestescie ateistami!
              To oznacza ze jestescie ignorantami, poniewaz jestescie zapatrzeni w naukowcow ktorzy sie zajmuja tymi tematami i okazuje sie ze sa ludzmi wierzacymi!
              • avatar
                Andrettoni
                0
                Pozornie jest to mało znaczące odkrycie, jednak po opracowaniu reaktorów termojądrowych o małej mocy i gabarytach oraz doskonalszych drukarek 3D będziemy mogli wyprodukować sondy, które będą mogły przemieszczać się na odległe obiekty astronomiczne i tam dokonywać replikacji oraz budować posterunki obserwacyjne. Po co? Choćby po to, by ostrzegać nas z wyprzedzeniem o obiektach wlatujących do naszego systemu i potencjalnie groźnych dla Ziemi. Drugim zadaniem mogłaby być nawigacja w układzie. Ze względu na odległości praktycznie nieopłacalna jest eksploatacja np. asteroidów, ale... Gdyby mieć źródło zasilania i możliwość replikacji na miejscu, to stosunkowo niewielkie sondy mogłyby tam polecieć, zbudować np. kopalnię i dostarczyć materiał w dowolne miejsce. Potencjalnie z tego "gruzu i pyłu" można stworzyć nawet nową planetę czy wpływać na orbity obecnych.
                • avatar
                  Ziomboy451
                  0
                  Jak tak czytam te kosmiczne newsy to mam ochotę pograć w mass effect. Dla mnie to by tak mogła przyszłość wyglądać :)