Forskere bruger James Webb Space Telescope til at afsløre spor om Neptuns evolution

De Souza Feliciano ledede netop denne undersøgelse som en del af Pinilla-Alonsos større DiSCo-TNOs-program. Holdet brugte JWST's brede spektrale kapaciteter til at analysere grundstofsammensætningen af ​​et halvt dusin formodede nært beslægtede TNO-overflader for at bekræfte, at Mors-Somnus har meget til fælles med sine nabo-TNO'er. Disse stort set uforstyrrede TNO'er er udpeget som "kold klassiske" og kan tjene som referencepunkter, hvor Neptun ikke forstyrrede dem under sin migrering.

Sammen kan de binære objekter og andre nærliggende TNO'er i den samme dynamiske gruppe fungere som en indikator til potentielt at spore Neptuns migration, før den satte sig i sin endelige kredsløb, siger forskerne.

Binære dele adskilt af afstand, som Mors-Somnus er, overlever sjældent uden for områder, der er bundet af tyngdekraften og i læ af andre is- og stenpletter såsom Kuiperbæltet. For at overleve implantation i sådanne områder kræver de en langsom transportproces mod deres destination.

På grund af den lignende spektroskopiske adfærd hos Mors og Somnus og deres ligheder med den kold-klassiske gruppe, fandt forskerne sammensætningsbeviser for dannelsen af ​​dette binære par ud over 30 astronomiske enheder (næsten 2,7 milliarder miles væk), som det også antages i tidligere offentliggjort litteratur for regionen, hvor de kold-klassiske TNO'er også dannes.

Den stadige strøm af opdagelser som denne var noget forventet, da de første data fra DiSCo-TNOs undersøgelser af næsten 60 TNO'er begyndte at sive ind så tidligt i slutningen af ​​2022.

"Da vi begyndte at analysere Mors- og Somnus-spektrene, kom der flere data, og forbindelsen mellem de dynamiske grupper og kompositionsadfærd var naturlig," siger de Souza Feliciano.

Mere specifikt, at studere sammensætningen af ​​små himmellegemer som Mors-Somnus giver os værdifulde oplysninger om, hvor vi kom fra, siger Pinilla-Alonso.

"Vi studerer, hvordan den faktiske kemi og fysik af TNO'erne afspejler fordelingen af ​​molekyler baseret på kulstof, oxygen, nitrogen og brint i skyen, der fødte planeterne, deres måner og de små kroppe," siger hun. "Disse molekyler var også oprindelsen til liv og vand på Jorden."

Hun siger dog, at der stadig er gode muligheder for at fremme vores viden om historien om den trans-neptunske region med JWST's hidtil usete spektrale kræfter.

"For første gang kan vi ikke kun løse billeder af systemer med flere komponenter som Hubble-rumteleskopet, men vi kan også studere deres komposition med et detaljeringsniveau, som kun Webb kan levere," siger Pinilla-Alonso. "Vi kan nu undersøge dannelsesprocessen af ​​disse binære filer som aldrig før."

Selvom Pinilla-Alonso udtænkte DiSCo-TNOs-programmet, stoler hun på, at hendes kolleger såsom de Souza Feliciano dechifrerer resultaterne og genererer værdifuld forskning.

"Jeg er stolt af at have spillet en rolle i at levere de nødvendige data og støtte til (Ana) Carol(olina), en strålende UCF-postdoc-forsker, som har været den sande leder af dette arbejde," siger Pinilla-Alonso. "Med Webb-teleskopet sat til at holde i årtier, er dette en fantastisk mulighed for næste generation af forskere til at gå op og lede deres videnskabelige projekter."

At være banebrydende for sådanne utrolige opdagelser er virkelig spændende, tilføjer de Souza Feliciano.

"Før JWST var der intet instrument i stand til at få information fra disse objekter i det bølgelængdeområde," siger hun. "Jeg er glad for at kunne deltage i den æra, der blev indviet af JWST."

Flere oplysninger: A. C. Souza-Feliciano et al., Spektroskopi af den binære TNO Mors-Somnus med JWST og dens forhold til de kolde klassiske og plutino-subpopulationer observeret i DiSCo-TNO-projektet, Astronomy &Astrophysics (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202348222

Leveret af University of Central Florida