Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Andet justeringsplan for solsystemet opdaget

Kunstnerens indtryk af udbredelsen af ​​langtidskometer. De konvergerende linjer repræsenterer kometernes veje. Ekliptikaplanet er vist med gult, og den tomme ekliptika er vist med blåt. Baggrundsgitteret repræsenterer den galaktiske skives plan. Kredit:NAOJ

En undersøgelse af kometbevægelser indikerer, at solsystemet har et andet justeringsplan. Analytisk undersøgelse af langtidskometers kredsløb viser, at kometernes aphelia, det punkt, hvor de er længst væk fra Solen, tendens til at falde tæt på enten det velkendte ekliptikplan, hvor planeterne opholder sig, eller en nyopdaget "tom ekliptik". Dette har vigtige konsekvenser for modeller af, hvordan kometer oprindeligt blev dannet i solsystemet.

I solsystemet, planeterne og de fleste andre legemer bevæger sig i nogenlunde samme baneplan, kendt som ekliptika, men der er undtagelser såsom kometer. kometer, især langtidskometer, der tager titusinder af år at fuldføre hver bane, er ikke begrænset til området nær ekliptika; de ses komme og gå i forskellige retninger.

Modeller af solsystemets dannelse antyder, at selv langtidskometer oprindeligt dannede sig nær ekliptikken og senere blev spredt ud i de baner, der observeres i dag gennem gravitationsinteraktioner, mest bemærkelsesværdigt med gasgigantplaneterne. Men selv med planetarisk spredning, kometens aphelion, det punkt, hvor det er længst fra Solen, skal forblive i nærheden af ​​ekliptika. Andre eksterne kræfter er nødvendige for at forklare den observerede fordeling.

Solsystemet eksisterer ikke isoleret; Mælkevejsgalaksens gravitationsfelt, hvori solsystemet befinder sig, udøver også en lille, men ikke ubetydelig indflydelse. Arika Higuchi, en assisterende professor ved University of Occupational and Environmental Health i Japan og tidligere medlem af NAOJ RISE Project, undersøgte virkningerne af den galaktiske tyngdekraft på langtidskometer gennem analytisk undersøgelse af ligningerne, der styrer orbital bevægelse.

Hun viste, at når den galaktiske tyngdekraft tages i betragtning, aphelia fra langtidskometer har en tendens til at samle sig omkring to planer. Først den velkendte ekliptika, men også en anden "tom ekliptik". Ekliptikken hælder omkring 60 grader i forhold til Mælkevejens skive. Den tomme ekliptika hælder også 60 grader, men i den modsatte retning. Higuchi kalder dette den "tomme ekliptik" baseret på matematisk nomenklatur, og fordi den oprindeligt ikke indeholder nogen objekter, først senere at blive befolket med spredte kometer.

Higuchi bekræftede sine forudsigelser ved at krydstjekke med numeriske beregninger udført delvist på PC Cluster ved Center for Computational Astrophysics i NAOJ. Sammenligning af de analytiske og beregningsmæssige resultater med data for langtidskometer opført i NASAs JPL Small Body Database viste, at fordelingen har to toppe, nær ekliptika og tom ekliptika som forudsagt. Dette er en stærk indikation af, at dannelsesmodellerne er korrekte, og langtidskometer dannet på ekliptika. Imidlertid, Higuchi advarer, "De skarpe toppe er ikke ligefrem ved de ekliptiske eller tomme ekliptiske planer, men tæt på dem. En undersøgelse af fordelingen af ​​observerede små kroppe skal omfatte mange faktorer. Detaljeret undersøgelse af fordelingen af ​​langtidskometer vil være vores fremtidige arbejde. All-sky survey-projektet kendt som Legacy Survey of Space and Time (LSST) vil give værdifuld information til denne undersøgelse."


Varme artikler