Përfaqësimi artistik i shpërndarjes së objekteve trans-Neptuniane në diskun e planetesimaleve, me spektre përfaqësuese të secilit grup përbërës që tregojnë molekulat dominuese në sipërfaqet e tyre. Kredit: Grafika nga William D. González Sierra për Florida Space Institute, University of Central Florida.
Studime të reja të udhëhequra nga kërkues të Universitetit të Floridës Qendrore ofrojnë për herë të parë një pamje më të qartë se si sistemi diellor i jashtëm u formua dhe evoluoi, bazuar në analiza të objekteve trans-Neptuniane (TNO) dhe kentaurëve.
Gjetjet, të publikuara sot në revistën *Nature Astronomy*, zbulojnë shpërndarjen e akujve në sistemin diellor të hershëm dhe mënyrën se si TNO-të evoluojnë kur lëvizin drejt rajonit të planetëve gjigantë midis Jupiterit dhe Saturnit, duke u shndërruar në kentaurë.
TNO-të janë trupa të vegjël, ose “planetesimale,” që rrotullohen rreth diellit përtej Plutonit. Ato nuk janë kthyer në planete dhe shërbejnë si kapsula të kohës, duke ruajtur prova thelbësore të proceseve molekulare dhe migrimeve planetare që kanë formuar sistemin diellor miliarda vjet më parë. Këto objekte të sistemit diellor janë si asteroidë të ngrirë dhe kanë orbita të krahasueshme ose më të mëdha se orbita e Neptunit.
Para studimit të ri të udhëhequr nga UCF, TNO-të njiheshin si një popullatë e larmishme bazuar në vetitë orbitale dhe ngjyrat e sipërfaqeve të tyre, por përbërja molekulare e këtyre objekteve mbetej e paqartë. Për dekada, kjo mungesë njohurish të detajuara pengonte interpretimin e larmisë së ngjyrave dhe dinamikës së tyre. Tani, rezultatet e reja zgjidhin pyetjen e kahershme të interpretimit të larmisë së ngjyrave duke ofruar informacion mbi përbërjen e tyre.
“Me këtë kërkim të ri, paraqitet një pamje më e plotë e larmisë dhe pjesët e enigmës po fillojnë të bashkohen,” thotë Noemí Pinilla-Alonso, autorja kryesore e studimit.
“Për herë të parë, kemi identifikuar molekulat specifike që janë përgjegjëse për larminë e jashtëzakonshme të spektrave, ngjyrave dhe albedos që vërehen në objektet trans-Neptuniane,” thotë Pinilla-Alonso. “Këto molekula—si akulli i ujit, dioksidi i karbonit, metanoli dhe organika komplekse—na ofrojnë një lidhje të drejtpërdrejtë midis veçorive spektrale të TNO-ve dhe përbërjeve të tyre kimike.”
Duke përdorur Teleskopin Hapësinor James Webb (JWST), kërkuesit zbuluan se TNO-të mund të kategorizohen në tre grupe përbërëse të veçanta, të formuara nga linjat e ruajtjes së akullit që ekzistonin në epokën kur sistemi diellor u formua miliarda vjet më parë.
Këto linja identifikohen si rajone ku temperaturat ishin mjaft të ftohta për të formuar dhe mbijetuar akuj të caktuar brenda diskut protoplanetar. Këto rajone, të përcaktuara nga distanca e tyre nga dielli, shënojnë pika kyçe në gradientin e temperaturës së sistemit diellor të hershëm dhe ofrojnë një lidhje të drejtpërdrejtë midis kushteve të formimit të planetesimaleve dhe përbërjeve të tyre aktuale.
Rosario Brunetto, autori i dytë i punimit dhe një kërkues nga Qendra Kombëtare për Kërkime Shkencore në Institut d’Astrophysique Spatiale (Université Paris-Saclay), thotë se rezultatet paraqesin lidhjen e parë të qartë midis formimit të planetesimaleve në diskun protoplanetar dhe evolucionit të tyre të mëvonshëm. Kjo punë hedh dritë mbi mënyrën se si shpërndarjet spektrale dhe dinamike të vëzhguara sot dolën në një sistem planetar të formësuar nga një evolucion dinamik kompleks, thotë ai.
“Grupet përbërëse të TNO-ve nuk janë shpërndarë në mënyrë të njëtrajtshme midis objekteve me orbita të ngjashme,” thotë Brunetto. “Për shembull, klasiket e ftohta, të cilat u formuan në rajonet më të jashtme të diskut protoplanetar, i përkasin ekskluzivisht një klase të dominuar nga metanoli dhe organika komplekse. Në kontrast, TNO-të me orbita të lidhura me Retën e Oortit, të cilat u origjinuan më afër planetëve gjigantë, janë të gjitha pjesë e grupit spektral të karakterizuar nga akulli i ujit dhe silikatet.”
Brittany Harvison, një studente doktorature në fizikë në UCF që punoi në projektin ndërsa studionte nën drejtimin e Pinilla-Alonso, thotë se tre grupet e përcaktuara nga përbërjet e sipërfaqeve të tyre shfaqin cilësi që sugjerojnë strukturën përbërëse të diskut protoplanetar.
“Kjo mbështet kuptimin tonë të materialit të disponueshëm që ndihmoi në formimin e trupave të sistemit diellor të jashtëm, si gjigantët e gazit dhe hënat e tyre, apo Plutoni dhe banorët e tjerë të rajonit trans-Neptunian,” thotë ajo.
