Neptuuni taga avastati transneptuuni objekt, millel on uus tüüpi resonantsvõnked 10:1

Avastus muudab kaugete orbiteid puudutavad arusaamad keerulisemaks ja võib olla seotud üheksanda planeediga.

Astronoomid avastasid esimese objekti, mis on resonantsis 10:1 Neptuuniga, st teeb ühe tiiru ümber Päikese kümne planeedi tiiru jooksul. Objekt 2020 VN40 avastati LiDO uuringu raames, mille eesmärk oli leida kaugele jäävaid objekte, mille orbiidid on kaldu päikesesüsteemi tasapinna suhtes.

Objekti orbiit kulgeb keskmiselt 139,95 ± 0,05 a.j. kaugusel Päikesest ja on kaldu ekliptika suhtes 33,4°. Selle ekstsentrisus on 0,727 (mõõt, mis näitab, kui piklik on orbiit: mida lähemal on väärtus 1, seda piklikum on orbiit).

Arvutisimulatsioonide põhjal on 2020 VN40 praeguses etapis ajutiselt resonantsis, Neptuuni gravitatsioon stabiliseerib selle orbiidi parameetrid piiratud ajavahemikuks.

Neptuuni taga avastati transneptuuni objekt, millel on uus tüüpi resonantsvõnked 10:1

Orbiidi analüüsimiseks viisid teadlased läbi arvutusliku modelleerimise 200 orbitaalse „klooni” 2020 VN40 liikumisest – objektidest, mille algparameetrid on sarnased. 30 miljoni aasta skaalal näitasid 199 kloonist 201 stabiilset resonantsi käitumist. Kuid miljardite aastate skaalal lahkus enamik resonantsist ja ainult üks neist jäi resonantsi konfiguratsiooni enam kui 99% ajast.

Oodatult ilmnes resonantne käitumine nurkade 90°, 180° ja 270° ümber – need on hästi tuntud nn resonantsisaared. Kuid 2020 VN40 puhul registreerisid teadlased esimest korda veel ühe käitumistüübi: osa orbiite hakkasid kõikumist 0° nurga ümber, mida varem selliste resonantside puhul ei olnud täheldatud. See ootamatu režiim osutus eriti stabiilseks objektide puhul, mille orbiit oli suure kaldenurgaga ja veidi vähem piklik.

Neptuuni taga avastati transneptuuni objekt, millel on uus tüüpi resonantsvõnked 10:1

Matemaatiline analüüs näitas, et selline konfiguratsioon võib sõltuda sellest, millises orbiidi punktis objekt läheneb Neptunusele. Teatud kaldenurga ja orbiidi orientatsiooni väärtuste juures nihkub suurima gravitatsioonimõju punkt ja süsteem stabiliseerub 0° nurga lähedal.

Varem on uuringutes esitatud hüpoteese, et sarnased resonantsirežiimid võivad olla põhjustatud hüpoteetilise üheksanda planeedi gravitatsioonist.

Neptuuni taga avastati transneptuuni objekt, millel on uus tüüpi resonantsvõnked 10:1

Avastajate arvates võib juba ühe objekti avastamine 10:1 resonantsis viidata terve varjatud populatsiooni olemasolule, mida on nende orbite eripära ja vaatluspiirkonna piiratuse tõttu raske märgata.

Avastus näitas ka, et olemasolev kolme stabiilse punktiga (90°, 180°, 270°) resonantsikonfiguratsioonide skeem ei hõlma kogu dünaamilist pilti, eriti suurete orbiidi kaldenurkade puhul. See on oluline tulevaste vaatlusprogrammide jaoks, sealhulgas suurte vaatlusprogrammide jaoks, nagu LSST, mis eeldatavasti avastavad palju sellistes resonantsides olevaid objekte.

Scroll to Top