Obiekty transneptunowe pod lupą Hubble’a i Webba. Wyniki zaskakują

Nowe analizy skupiły się na obiektach transneptunowych (TNOs), czyli lodowych ciałach krążących dalej od Słońca niż Neptun. Kluczowe okazało się zestawienie możliwości dwóch obserwatoriów: Hubble’a oraz teleskopu Jamesa Webba. Taka kombinacja umożliwiła wychwycenie najmniejszych i najsłabszych TNO, które wcześniej pozostawały poza zasięgiem typowych technik obserwacyjnych.

W badaniu uwzględniono 27 nowo odkrytych, wyjątkowo małych i słabych obiektów transneptunowych. Naukowcy nie ograniczyli się do opisu ich barw i składu – równie ważne było dokładne określenie rozmiarów oraz wyznaczenie orbit. Zebrane dane mają znaczenie dla rozumienia planetotwórczych procesów i tego, jak zmieniała się materia na peryferiach Układu Słonecznego.

TNO traktuje się jako zmrożone pozostałości z czasu formowania się planet – fragmenty materii, które nie zbudowały pełnoprawnych ciał niebieskich. Badaczy szczególnie zastanowiło, że najmniejsze obiekty wyglądem przypominają większe, choć według oczekiwań powinny częściej ulegać zniszczeniom i "przetwarzaniu" w zderzeniach. Anastasia Morgan z Northern Arizona University zwracała uwagę, że można by oczekiwać wyraźniejszych zmian powierzchni wskutek kolizji, a tymczasem nawet najmniejsze ciała zdają się zachowywać ślady swojego pochodzenia.

Wyróżniono dwie populacje TNO. Pierwszą stanowią "zimne" TNO, które od początku istnienia Układu Słonecznego poruszają się po niemal kołowych orbitach, blisko jego płaszczyzny. Drugą grupą są "gorące" TNO – obiekty, które znalazły się na obrzeżach w wyniku migracji gazowych olbrzymów. David Trilling, współautor jednej z publikacji, podkreślał, że nawet po miliardach lat sama dynamika "gorących" TNO pozwala wnioskować o tym, gdzie mogły powstać.

Zespół ustalił, że rozkład rozmiarów analizowanych obiektów jest praktycznie taki sam dla obu populacji. Marielle Eduardo z University of Victoria wiąże ten wynik z wnioskiem, że warunki panujące w dysku protoplanetarnym nie musiały w istotny sposób determinować końcowego efektu formowania planetezymali. Jednocześnie uwagę zwróciła zaskakująco mała liczba najmniejszych wykrytych ciał, co może oznaczać konieczność ponownego przyjrzenia się dotychczasowym modelom powstawania planet.

W trakcie obserwacji zarejestrowano też kilkanaście nowych, rekordowo słabych obiektów. Szczególnie wyróżnia się jeden o średnicy około 5 kilometrów – to wartość pięć razy mniejsza od granicy możliwości najlepszych teleskopów naziemnych. Synergia Hubble’a i Webba otwiera więc drogę do coraz dokładniejszych badań nie tylko dużych planet karłowatych, lecz także drobniejszych ciał w Pasie Kuipera, do którego zaliczają się m.in. Pluton i Makemake.