Badacze odkryli trzy nowe obiekty dzielące się za Neptunem na tej samej orbicie. Astronomowie odkryli już jednego trojana dla Neptuna, więc liczba ta wzrasta do 4. Odkrycia dokonano za pomocą teleskopów Magellan Carnegie 6.5 w Chile i 8-metrowego teleskopu Gemini North na Mauna Kea na Hawajach.
Trzy nowe obiekty zablokowane w przybliżeniu na tej samej orbicie co Neptune - zwane asteroidami „Trojan” - zostały znalezione przez badaczy z Departamentu Magnetyzmu Ziemskiego Carnegie Institution (DTM) i Gemini Observatory. Odkrycie dostarcza dowodów na to, że Neptun, podobnie jak jego wielki kuzyn Jowisz, gości na swojej orbicie gęste chmury koni trojańskich i że te planetoidy prawdopodobnie mają wspólne źródło. Daje to również łączną liczbę znanych trojanów Neptuna do czterech.
„To ekscytujące zwiększyć czterokrotnie znaną populację trojanów Neptuna” - powiedział Scott Sheppard, Carnegie Hubble, główny autor badania, które ukazało się w internetowym numerze Science Express z 15 czerwca. „W trakcie tego procesu wiele się nauczyliśmy zarówno o tym, jak te asteroidy zostają zablokowane na ich stabilnych orbitach, a także o tym, z czego mogą być wykonane, co sprawia, że odkrycie jest szczególnie satysfakcjonujące”.
Niedawno odkryte trojany Neptuna to dopiero czwarta stabilna grupa planetoid obserwowanych wokół Słońca. Pozostali to Pas Kuipera tuż za Neptunem, trojany Jowisz i główny pas asteroid między Marsem a Jowiszem. Dowody wskazują, że trojany Neptuna są liczniejsze niż asteroidy w głównym pasie lub trojany Jowisz, ale trudno je zaobserwować, ponieważ znajdują się tak daleko od Słońca. Astronomowie potrzebują zatem do wykrywania największych teleskopów na świecie wyposażonych w czułe aparaty cyfrowe.
Asteroidy trojańskie skupiają się wokół jednego z dwóch punktów, które prowadzą lub podążają planetą o około 60 stopni na swojej orbicie, zwanych punktami Lagrangian. W tych obszarach siła grawitacji planety i Słońca łączą się, aby zablokować asteroidy na stabilnych orbitach zsynchronizowanych z planetą. Niemiecki astronom Max Wolf zidentyfikował pierwszego trojana Jowisz w 1906 roku i od tego czasu zidentyfikowano ponad 1800 takich asteroid poruszających się po orbicie tej planety. Ponieważ asteroidy trojańskie dzielą orbitę planety, mogą pomóc astronomom zrozumieć, w jaki sposób formują się planety i ewolucja Układu Słonecznego.
Naukowcy wysnuli teorię, że trojany mogą flankować także inne planety, ale dowody na to pojawiły się dopiero niedawno. W 2001 r. Pierwszy trojan Neptuna został zauważony w wiodącym punkcie Lagrangian na planecie. W 2004 r. Sheppard i Chadwick Trujillo z Gemini Observatory, który jest również autorem obecnego badania, znaleźli drugiego trojana Neptuna za pomocą 6,5-metrowego teleskopu Carnegie Magellan-Baade w Las Campanas, Chile. Znaleźli jeszcze dwa w 2005 r., Zwiększając liczbę do czterech, i obserwowali je ponownie za pomocą 8-metrowego teleskopu Gemini North na Mauna Kea na Hawajach w celu dokładnego określenia ich orbit. Wszystkie cztery znane trojany Neptuna znajdują się w wiodącym punkcie Lagrangian na planecie.
Jeden z nowych trojanów ma orbitę, która jest bardziej pochylona do płaszczyzny układu słonecznego niż pozostałe trzy. Chociaż tylko ta ma tak stromą orbitę, metody stosowane do obserwacji asteroid nie są wrażliwe na obiekty tak daleko przechylone z resztą Układu Słonecznego. Samo istnienie tego trojana sugeruje, że jest o wiele więcej podobnych i że trojany Neptuna jako całość zajmują grube chmury ze złożonymi orbitami z przeplotem.
„Byliśmy naprawdę zaskoczeni, gdy znaleźliśmy trojana Neptuna o tak dużym nachyleniu orbity” - powiedział Trujillo. „Odkrycie jednego przechylonego trojana Neptuna sugeruje, że może być znacznie więcej od płaszczyzny Układu Słonecznego niż w pobliżu samolotu i że trojany są tak naprawdę„ chmurą ”lub„ rojem ”obiektów krążących wokół Neptuna”.
Duża populacja trojanów Neptuna o dużej skłonności wykluczyłaby możliwość pozostawienia ich na wczesnym etapie historii Układu Słonecznego, ponieważ niezmienione pierwotne grupy planetoid powinny być ściśle dopasowane do płaszczyzny Układu Słonecznego. Chmury te prawdopodobnie uformowały się podobnie jak chmury Trojana Jowisza: gdy gigantyczne planety osiadły na swoich ścieżkach wokół Słońca, każda asteroida, która znajdowała się w regionie Trojan „zamarła” na orbitę.
Sheppard i Trujillo również po raz pierwszy porównali kolory wszystkich czterech znanych trojanów Neptuna. Wszystkie mają ten sam odcień bladoczerwonej, co sugeruje, że mają one podobne pochodzenie i historię. Chociaż trudno jest na pewno stwierdzić, mając tylko cztery książki, badacze uważają, że trojany Neptuna mogą mieć wspólne pochodzenie z trojanami Jowisz i zewnętrznymi nieregularnymi satelitami wielkich planet. Te obiekty mogą być ostatnimi pozostałościami niezliczonych małych ciał, które powstały w regionie gigantycznej planety, z których większość ostatecznie stała się częścią planet lub została wyrzucona z Układu Słonecznego.
Oryginalne źródło: Carnegie Institute News Release
