Dalekie obszary Układu Słonecznego wciąż skrywają wiele tajemnic. Jedną z nich właśnie udało się odkryć zespołowi astronomów z Centrum Astrofizyki | Harvard & Smithsonian. W ramach projektu LiDO (Large Inclination Distant Objects) badacze natrafili na wyjątkowy obiekt transneptunowy (TNO), który porusza się w idealnej synchronizacji z Neptunem. To odkrycie rzuca nowe światło na dynamikę zewnętrznych rejonów Układu Słonecznego i może zmienić nasze rozumienie oddziaływań grawitacyjnych w tym odległym świecie.
Kosmiczny rytm 1:10
Nowo odkryty obiekt, nazwany 2020 VN40, to pierwszy znany przypadek ciała niebieskiego, które wykonuje jedno pełne okrążenie wokół Słońca na każde dziesięć okrążeń Neptuna. Ta unikalna konfiguracja, określana jako rezonans 1:10, oznacza, że oba obiekty pozostają w długoterminowej, stabilnej relacji grawitacyjnej. Tego typu rezonanse są rzadkie i niezwykle cenne dla astronomów badających ewolucję Układu Słonecznego.
Obiekt o wyjątkowej orbicie
2020 VN40 znajduje się średnio 140 jednostek astronomicznych (AU) od Słońca — czyli 140 razy dalej niż Ziemia. Jego orbita jest silnie nachylona względem płaszczyzny ekliptyki, co oznacza, że porusza się znacznie powyżej i poniżej głównej płaszczyzny Układu Słonecznego. Tego typu trajektorie są trudniejsze do wykrycia i znacznie mniej poznane, dlatego każdy taki przypadek ma ogromne znaczenie badawcze.
Nietypowe zachowanie przy peryhelium
To jednak nie tylko rezonans czyni 2020 VN40 tak interesującym. Większość znanych obiektów rezonansowych osiąga peryhelium – punkt najbliższy Słońcu – w momencie, gdy Neptun znajduje się po przeciwnej stronie Układu Słonecznego. Taka konfiguracja zmniejsza ryzyko bliskich spotkań i zaburzeń grawitacyjnych. 2020 VN40 łamie tę regułę. Z punktu widzenia obserwatora spoglądającego na Układ Słoneczny „z góry”, obiekt zbliża się do Słońca, gdy Neptun znajduje się w pobliżu. Mimo to fizyczne spotkanie jest niemożliwe, ponieważ obiekt znajduje się wtedy daleko poniżej płaszczyzny orbity Neptuna. To zaskakujące zachowanie nie przypomina żadnego innego znanego obiektu rezonansowego i sugeruje istnienie nowego rodzaju dynamiki orbitalnej.
Odkrycie zmieniające reguły gry
Zdaniem naukowców, to odkrycie podważa wcześniejsze założenia dotyczące stabilności i struktury rezonansów w Układzie Słonecznym. Może też wskazywać, że wysoko nachylone orbity mogą być kluczem do zrozumienia nieznanych wcześniej mechanizmów grawitacyjnych. Porównują je do odnalezienia ukrytego rytmu w dobrze znanej melodii — subtelnego, ale znaczącego sygnału, że dynamika w zewnętrznym Układzie Słonecznym jest bardziej złożona, niż dotąd przypuszczano.
Początek nowej ery badań
Projekt LiDO skupia się na poszukiwaniu ciał o nietypowych orbitach — zwłaszcza tych silnie nachylonych. Do tej pory skatalogowano już ponad 140 takich obiektów, ale wszystko wskazuje na to, że to dopiero początek. W nadchodzących latach, dzięki uruchomieniu nowoczesnych obserwatoriów takich jak Very Large Survey Telescope w Obserwatorium Very C. Rubin, astronomowie spodziewają się odkryć setki, a nawet tysiące nowych obiektów podobnych do 2020 VN40. Każdy z nich może nieść ze sobą kolejne wskazówki dotyczące historii i ewolucji Układu Słonecznego.
Źródło: 1