Rhode Islandi suurune kivine ja jäine keha mängib liidri järgi Päikeselt seitsmenda planeediga, kes virutab Uraani orbiidil kuuendiku kaugusel planeedist ees ootavast revolutsioonist. Keha, mille ajutiseks nimeks on 2011 QF99, on esimene seda tüüpi, mis leiti Uraaniga ringiratast. Ajakirjas Science kajastavad teadlased dokumenteerivad selle avastamise ja näitavad, et tõenäoliselt pole ta üksi, lubades selgemat pilti Päikesesüsteemi välimistes käikudes aset leidvast taevatapjamängust.
Jupiteri ümber on teada tuhandeid sarnaselt paigutatud keha; neid nimetatakse troojalasteks, kuna igaüks neist on nimetatud Trooja sõja mütoloogilise iseloomu järgi. Kuid teadlased olid uskunud, et granatsiooniline puksiir Uraani ja Saturni ümber , eriti Jupiteri tõmme, muudab sarnased kaaslased seal ebatõenäoliseks.
Mis täpselt on troojalased? Nende lugu pärineb 18. sajandist, kui kuulus matemaatik nimega Joseph-Louis Lagrange kirjutas essee kolme keha probleemist, tuues välja viis asendit, kus teise keha tiirleva keha gravitatsiooniline mõju (mõelge Maa-Kuu süsteemile kui üks Päikest tiirlev keha) võimaldaks kolmandikul väiksemast kehast tasakaalus püsida. Kui see asub mõnes neist viiest Lagrange'i punktist, on see kolmas keha tundub kahe teise suhtes paigal. Kolm neist viiest positsioonist, mida nimetatakse L1, L3 ja L3, oleksid ebastabiilsed - kui kolmas keha kalduks neist positsioonidest veidi kõrvale, ei saaks see vigastusest kunagi taastuda. L1 ja L2 on ideaalsed asukohad Päikese ja kosmose uurimiseks tehissatelliitide paigutamiseks, ehkki kosmoselaevade trajektoore tuleb pidevalt muuta, et need nendes punktides püsiksid.
Päikese-Maa süsteemil on viis Lagrange'i punkti, kus kolmandik väiksem mass võib jääda liikumatuks Päikese ja Maa suhtes. L2 on James Webbi kosmoseteleskoobi tulevane kodu, mis paistab universumisse. Pilt NASA / WMAP teadusrühma kaudu
Kuid kahes Lagrange'i punktis, mida nimetatakse L4 ja L5, tõmmatakse keha paremale tagasi, hoolimata sellest, millisel viisil see triivis, põhjustades selle keerdumist ümber punkti nagu võimleja kõrgel latil. Tegelikult võiks mitu keha - palju tuhandeid - tantsida stabiilsuse pikliku piirkonna iga punkti ümber, mis kontuurib planeedi orbitaalteed. Üks neist punktidest asub sellel orbitaalteel 60 kraadi ette ja teine 60 kraadi taha.
Teistel kolme keha süsteemidel on samad tasakaalupunktid ja 1906. aastal leidsid astronoomid Jupiteri orbiidi L4 piirkonnas Päikese ümber asteroidi, nimetades keha Achilleuseks. Järgnevatel aastatel avastati Jupiteri L4 ja L5 ümbruses rohkem Trooja asteroide ja hiljuti on troojalasi leitud ka teiste planeetide orbiitidel, sealhulgas Marsi, Neptuuni ja isegi Maa ümbruses.
Kuid seni polnud keegi Uraani ega Saturni otsingutest otsinud. Osana Kanada-Prantsusmaa-Hawaii teleskoobi uuringust, mis oli kavandatud otsima kaugeimast planeedist kaugemal tiirlevaid väikeseid kehasid Neptuuni, märkas astronoomide meeskond 2011. aasta QF99 kolme pilti, mis tehti tunnise vahega samal taevalaotusel. Objekti heledus näitas, et selle läbimõõt oli 60 kilomeetrit ja orbiit tõmbas seda sama kaugele kui Uraan, kuid täiendavad vaatlused aastatel 2011 ja 2012 eristasid seda kentaurist - ebastabiilsest jäisest kehast, mis tiirleb Päikesest ja aeg-ajalt ületab, kuid ei järgne ega jälgi plii, planeedi orbiidid. Meeskonna uuring näitas, et 2011. aasta QF99 sai Uraani ees otsa nagu koer jalutusrihmal: See oli L4-troojalane.
"Uraani troojalane ei olnud meie uuringu keskmes, " ütleb Briti Columbia ülikooli astronoom Mike Alexandersen. "Kui taipasime, mis see oli, olime nagu" Vau, vau. ""
Erinevalt enamikust teistest teadaolevatest troojalastest, kes võtsid oma praegused positsioonid varakult päikesesüsteemi moodustumise ajal, oli 2011. aasta QF99 tõenäoliselt kõigepealt kentaur ja ta vallutati hiljem L4 ajal, püüdes kinni, kuna see lekkis sisse kaugematest jõududest. 2011. aasta QF99 orbiidi detailide numbriline analüüs näitab, et see jääb troojaks 70 000 aastaks, enne kui miljon aasta pärast liigub L4 stabiilsuspiirkonnast kaugemale ja ühineb taas Kentauridega.
2011. aasta QF99 on siis ajutine troojalane. Ja Alexanderseni ja tema meeskonna simulatsioonid , millest on uues artiklis esimest korda teada antud , leiavad, et 2011. aasta QF99 pole üksi. Umbes 3 protsenti välise Päikesesüsteemi väikestest kehadest jagavad igal ajal orbiiti Neptuuni või Uraaniga. "Päikesesüsteemi ümber lendab palju asteroide ja komeete ning suur osa neist ületab planeetide orbiite ja ainult väike osa neist püütakse kinni, " räägib ta. Jäädvustamine on „väikese tõenäosusega sündmus. Intuitiivselt arvasime, et selle tõenäosus on veelgi väiksem. ”
Kui püsivamatel troojalastel on ürgse jamamise kohta üsna palju öelda, siis ajutised troojalased - sealhulgas teised, kes avastasid tiirlevad Neptuuni ja Maaga - võivad paljastada teavet Kentaurid, mis asuvad põhja pool, jõuavad sinna, kuidas nad sinna jõudsid ja milliseid teid pidi kulgevad.
"Nendest ebastabiilsetest objektidest, kentauridest, saavad sageli Jupiterite perekonna komeedid, millest paljud lähenevad Maale ja võivad lõpuks kujutada endast löögiohtu, " ütleb Newti Walesi ülikooli astronoom Jonti Horner, kes polnud seda kunagi teinud. ei ole uuringusse kaasatud. "Võimalus uurida neid objekte, kui nad asuvad Päikesest kaugel ja ei ole seetõttu varjatud komeatilise koomaga, võib meile öelda palju komeete ja muid objekte, mis võivad Maad ohustada."
"See on tõesti põnev avastus nii mulle kui ka teistele inimestele, kes vaatavad Päikesesüsteemi väikseid kehasid, " lisas ta.
Alexandersen, kes märgib, et löögirisk on äärmiselt väike, ütleb, et tulemused räägivad sellest, kui palju on veel meie päikesesüsteemist teada. Ta ennustab, et rohkem avastatakse, kuna astronoomid jätkavad väiksemate ja väiksemate objektide avastamist. "Kui on üks 60-kilomeetrine troojalane, siis on tõenäoliselt kümneid ühekilomeetriseid troojalasi, " ütleb ta. "Me lihtsalt ei näe neid veel."
