В ходе скоординированных наблюдений группы исследователей изучали два разных типа транснептуновых объектов (ТНО). Объект из другого наблюдения — Харикло, который вращается вокруг Солнца между Сатурном и Ураном, на расстоянии примерно в 17 раз превышающем расстояние между Землёй и Солнцем. И исследование, которое предполагает, что объект размером с планету, возможно, когда-то посетивший Солнечную систему, мог навсегда изменить наше космическое окружение, исказив орбиты четырех внешних планет.
В ходе скоординированных наблюдений группы исследователей изучали два разных типа транснептуновых объектов (ТНО). Первый тип, динамически «холодные» ТНО, находится на своих первоначальных, относительно круговых орбитах вокруг Солнца в плоскости Солнечной системы. Второй тип, динамически «горячие» ТНО, образовались между нынешними положениями Урана и Нептуна, но были вытеснены наружу, когда внешние газовые гиганты мигрировали на ранних этапах истории Солнечной системы.
Сегодня они находятся на сильно эллиптических орбитах и перемещаются в плоскость нашей Солнечной системы и за её пределы. Космические аппараты NASA «Хаббл» и «Уэбб» обнаружили далёкие объекты Солнечной системы, которые «помнят» прошлое.
Впервые учёные использовали совместные возможности космических телескопов НАСА «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» для изучения некоторых из самых отдалённых тел в нашей Солнечной системе — транснептуновых объектов (ТНО). Некоторые из них являются самыми маленькими и тусклыми из когда-либо наблюдавшихся напрямую. Исследователи неожиданно обнаружили меньшее количество малых ТНО, чем ожидали, и выяснили, что цвета этих тел соответствуют цветам их более крупных собратьев.
Эти объекты, как правило, представляют собой небольшие, тусклые, ледяные тела, вращающиеся вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна. Большинство из них более чем в 100 миллионов раз тусклее объектов, видимых невооруженным глазом. В двух взаимодополняющих статьях, опубликованных в сентябре 2026 года в журнале The Astronomical Journal, группы исследователей проанализировали цвет, состав и распределение размеров 27 недавно обнаруженных крошечных, тусклых транснептуновых объектов.
Этот класс малых тел позволяет лучше всего изучить раннюю стадию формирования планет, когда диск из пыли и камешков, вращающийся вокруг Солнца, сконденсировался в планетезималы размером с город — твердые строительные блоки, которые объединяются, образуя планеты, — но еще не слились в полноценные миры. За пределами Нептуна эта вторая стадия так и не произошла, оставив после себя застывшую популяцию планетезималов.
В рамках самого глубокого на сегодняшний день исследования транснептуновых объектов (ТНО) группы ученых под руководством аспирантов из Университета Виктории в Канаде (под эгидой Национального исследовательского совета Канады) и Университета Северной Аризоны во Флагстаффе одновременно исследовали участок неба с помощью телескопа Хаббл, наблюдавшего видимый свет ТНО, и телескопа Вебб, наблюдавшего их инфракрасный свет. Группа исследователей измерила цвета объектов, которые являются своего рода «отпечатком пальца» состава их поверхности, а также их размеры и определила их орбиты.
До этих наблюдений астрономы считали, что небольшие транснептуновые объекты (ТНО) из горячих и холодных популяций претерпели множество столкновений, изменивших их поверхности по сравнению с более крупными ТНО. Но наблюдения показали обратное. Вместо этого, малые тела выглядят как их более крупные аналоги. Это означает, что столкновения не приводят к существенным изменениям поверхностей — возможно, потому что столкновений меньше, чем ожидалось, или потому что ТНО каким-то образом сохраняют свой первоначальный, доколлизионный состав. Исследовательские группы всё ещё пытаются разгадать эту загадку.
На этом эскизе художника изображен транснептуновый объект — небольшое, тусклое, ледяное тело, вращающееся вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна. Эти объекты настолько малы, что даже с помощью космических телескопов НАСА «Хаббл» и «Уэбб» они видны лишь как крошечные точки света. НАСА, ЕКА, Лия Хустак (STScI)
«Можно представить себе ситуацию, когда удары и фрагментация изменяют состав поверхности, и тогда вы увидите, что у крошечных транснептуновых объектов цвет поверхности отличается от цвета их более крупных собратьев. Поэтому действительно удивительно видеть, что самые маленькие объекты каким-то образом «помнят» и сохраняют историю своего образования», — сказала Анастасия Морган, аспирантка Университета Северной Аризоны, которая руководила исследованием цвета и состава.
«Эти динамически «горячие» транснептуновые объекты сохраняют следы своего происхождения, даже несмотря на то, что с тех пор их орбита была изменена», — сказал соавтор исследования Дэвид Триллинг из Университета Северной Аризоны.
Как «горячие», так и «холодные» популяции, по-видимому, сохраняют те же цвета, что и при своем образовании, практически не изменившись со времени зарождения Солнечной системы.
Данные Вебба также позволили исследователям измерить количество объектов каждого размера. Они обнаружили, что общее распределение размеров для обеих популяций оказалось на удивление похожим.
«Очень интересно, что процесс формирования планетезималов в итоге приводит к одинаковому распределению размеров как для холодных, так и для горячих популяций, несмотря на то, что они формировались в разных регионах ранней Солнечной системы. Этот процесс, по-видимому, не зависит от условий диска, и размеры планетезималов оказываются схожими независимо от того, горячий диск или холодный, плотный он или рыхлый», — сказала Мариэль Эдуардо, аспирантка Университета Виктории, возглавлявшая исследование распределения размеров.
Смотрите также... Искусственное усиление магнитосферы Земли и снижение солнечной инсоляции . Технологии - за и против |
Исследователи также обнаружили меньше этих очень маленьких тел, чем ожидали, исходя из некоторых моделей формирования планет. Телескоп Уэбб обнаружил 27 новых, удивительно тусклых транснептуновых объектов, один из которых настолько слаб, что его вид сравним с наблюдением небольшого роя светлячков на Луне, стоя на Земле. Диаметр самого маленького из них составляет около 3 миль (5 километров), что примерно в пять раз меньше, чем можно обнаружить с помощью самых чувствительных наземных телескопов.
Этот проект был бы невозможен без совместной работы телескопов Хаббл и Уэбб по обнаружению и характеристике этих транснептуновых объектов. Благодаря чувствительности Хаббла в видимом свете и Уэбба в инфракрасном диапазоне, космические телескопы предоставляют больше информации, чем каждый из них по отдельности.
Космический телескоп «Хаббл» работает уже более трех десятилетий и продолжает совершать новаторские открытия, формирующие наше фундаментальное понимание Вселенной. «Хаббл» — это проект международного сотрудничества между НАСА и ЕКА (Европейским космическим агентством). Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом и операциями миссии. Компания Lockheed Martin Space, базирующаяся в Денвере, также оказывает поддержку операциям миссии в Годдарде. Научно-исследовательский институт космических телескопов в Балтиморе, управляемый Ассоциацией университетов по исследованиям в области астрономии, проводит научные операции с телескопом «Хаббл» для НАСА.
Космический телескоп Джеймса Уэбба — это ведущая в мире обсерватория для космических научных исследований. Телескоп Уэбба разгадывает тайны нашей Солнечной системы, заглядывает за её пределы, к далёким мирам вокруг других звёзд, и исследует загадочные структуры и происхождение нашей Вселенной, а также наше место в ней. Телескоп Уэбба — это международная программа, возглавляемая НАСА совместно с партнёрами, ЕКА (Европейским космическим агентством) и КСА (Канадским космическим агентством).
Хотя Сатурн является самым известным телом Солнечной системы, имеющим кольца, другие планеты также обладают кольцевыми системами, хотя и менее заметными. К ним относятся Уран, Нептун и Юпитер. Однако Харикло и ещё меньшее тело Хирон показывают, что даже самые крошечные тела могут образовывать кольца. Теперь, благодаря невероятной чувствительности телескопа JWST, учёные знают, что кольца Харикло ещё более странные, чем предполагалось при их первоначальном открытии в 2013 году.
Речь идёт об объекте Харикло, который вращается вокруг Солнца между Сатурном и Ураном, на расстоянии примерно в 17 раз превышающем расстояние между Землёй и Солнцем. Несмотря на то, что его диаметр составляет всего около 250 километров, Харикло, входящий в семейство астероидов «Кентавр», обладает двумя толстыми кольцами.
Группа исследователей из Института астрофизики Андалусии (IAA-CSIC) начала наблюдения за звездой Харикло с помощью телескопа JWST в октябре 2022 года. Они использовали метод, называемый звездным затмением, который измеряет уменьшение яркости звезды, когда перед ней проходит какой-либо объект. Результаты исследования команды были опубликованы 9 сентября 2026 года в журнале Science Advances.
Провалы в свете от далёкой звезды, вызванные её затмением со стороны Харикло и её колец. ESO/Фелипе Брага Рибас/М. Корнмессер
«Сравнивая наблюдения JWST с данными, полученными во время других звездных затмений за последнее десятилетие, мы обнаружили противоположные изменения в двух кольцах: внутреннее кольцо демонстрирует значительно более высокую непрозрачность, а внешнее — более низкую», — говорится в заявлении руководителя группы Пабло Сантос-Санса из IAA-CSIC.
Изменение колец астероида свидетельствует о том, что его физические процессы гораздо сложнее, чем считалось ранее. Это важно, поскольку ученые ранее полагали, что у малых тел кольца относительно стабильны.
«Наши результаты заставляют нас переосмыслить то, как они формируются, как эволюционируют и какие механизмы поддерживают их стабильность», — сказала Сантос-Санс. «Возможность обнаруживать эти изменения открывает новые возможности для понимания эволюции этих систем и, возможно, других кольцевых систем в Солнечной системе».
Это исследование представляет собой не только важный шаг в нашем понимании астероидов и колец Солнечной системы, но и важную веху для телескопа JWST.
«Для достижения этого потребовалось с исключительной точностью знать орбиту Харикло, положение звезды (благодаря миссии Gaia Европейского космического агентства) и траекторию самого телескопа JWST вокруг точки Лагранжа L2, области пространства, расположенной примерно в 1,5 миллионах километров от Солнца», — сказал член команды Юджель Килич из IAA-CSIC. «Телескоп JWST движется по орбите вокруг этой области, что требует периодических коррекций посредством маневров удержания положения».
(Основное изображение) Малое тело Солнечной системы Харикло (Вставка) Художественное изображение телескопа JWST. Л.Маке, Парижская обсерватория/НАСА/ЕКА
Во время затмения, использованного командой в своем исследовании, Харикло двигался со скоростью около 5600 миль в час (2,5 километра в секунду) относительно телескопа JWST.
По земным меркам это невероятно быстро, но относительно медленно для объектов, стремительно перемещающихся по Солнечной системе. Эта низкая скорость позволила получить беспрецедентно детальное изображение колец Харикло. В настоящее время астрономы используют затмения для изучения Харикло и его колец, поскольку даже телескоп JWST недостаточно мощный, чтобы напрямую получить изображение этого небольшого и далёкого астероида.
Другое исследование предполагает, что объект размером с планету, который, возможно, когда-то посещал Солнечную систему, мог навсегда изменить наше космическое окружение, исказив орбиты четырех внешних планет. Полученные данные могут пролить свет на причины некоторых особенностей траекторий этих планет.
На протяжении десятилетий астрономы спорят о том, как образовались планеты Солнечной системы. Однако большинство гипотез сходятся во мнении относительно типа орбит, которые должны иметь планеты: круги, расположенные концентрически вокруг Солнца и лежащие в одной плоскости. (Если смотреть на них сбоку, можно увидеть только линию.) Однако ни одна из восьми планет, включая Землю, не имеет идеально круговых орбит. Кроме того, траектории планет не лежат точно в одной плоскости.
Смотрите также... Немного о кошках: история одомашнивания и интересные факты о поведении домашних питомцев |
По сравнению с Меркурием (орбита которого в нашей планетарной группе имеет наиболее яйцевидную форму и наклон), траектории четырех внешних гигантских планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — демонстрируют незначительные отклонения от идеальных орбит. Однако объяснить эти незначительные расхождения оказалось непросто, говорит Рену Малхотра, планетолог из Университета Аризоны в Тусоне и соавтор нового исследования. Исследование было опубликовано в базе данных препринтов arXiv в декабре 2025 года.
Изображение Юпитера, большей частью скрытого в тени. Согласно исследованию, объект, вероятно, был в восемь раз тяжелее Юпитера. NASA/JPL
Чтобы разгадать эту загадку, Малхотра и его коллеги рассмотрели менее изученный сценарий: что около 4 миллиардов лет назад какой-то объект размером со звезду изменил траектории этих планет.
Используя компьютерные модели четырех внешних планет, команда провела 50 000 симуляций таких пролетов, каждая из которых длилась более 20 миллионов лет, изменяя при этом определенные параметры каждого пролета, включая его массу, скорость и расстояние до Солнца. Исследователи также расширили область поиска по сравнению с предыдущими исследованиями, рассмотрев объекты, гораздо меньшие, чем звезды — например, такие крошечные, как Юпитер. Они также изучили ситуации со сверхблизкими пролетами, сосредоточившись на сценариях, когда объект приближался к Солнцу на расстояние менее 20 астрономических единиц (а.е.). (Одна а.е. составляет приблизительно 93 миллиона миль, или 150 миллионов километров, что примерно соответствует среднему расстоянию от Земли до Солнца.)
Хотя большинство симуляций создавали условия, сильно отличающиеся от нынешних условий Солнечной системы, исследователи обнаружили, что примерно в 1% симуляций прохождение «пришельца» изменяло орбиты гигантских планет, приводя их приблизительно к нынешнему состоянию. В этих почти идентичных случаях «пришельцы» погружались прямо в Солнечную систему, пролетая далеко за орбиту Урана, а некоторые даже задевали траекторию Меркурия. И они были относительно крошечными, их масса составляла от двух до 50 масс Юпитера.
«Этот диапазон включает массы от планет до коричневых карликов», — сказал Малхотра.
Коричневые карлики, часто называемые «несостоявшимися звёздами», — это необычные небесные тела, которые тяжелее планет, но не так массивны, как звёзды.
Поскольку во многих симуляциях, максимально приближенных к реальным условиям, планетоподобный объект пролетал через внутреннюю часть Солнечной системы, исследователи создали еще 10 000 симуляций, включающих также и планеты земной группы. В этих случаях пролеты, которые ранее изменили орбиты гигантских планет до их нынешнего состояния, также воссоздали текущий облик Солнечной системы.
Наиболее реалистичные результаты были получены в ходе моделирования объекта, масса которого в восемь раз превышает массу Юпитера, и который приблизился к Солнцу на расстояние всего 1,69 астрономических единиц. Это лишь немного дальше, чем нынешняя орбита Марса, составляющая 1,5 астрономических единиц от Солнца.
Результаты моделирования показывают, что даже одного пролета субзвездного объекта было достаточно, чтобы изменить траектории гигантских планет. Поскольку наблюдения свидетельствуют о довольно большом количестве субзвездных тел в космосе, посещения таких объектов могут быть более распространенным явлением, чем пролеты звезд.
Комментировать в ВконтактеСмотрите также... HTML, CSS-шпаргалка с примерами - тег IMG, figure и picture. Адаптирование, форматирование, эффекты Полный список обработчиков событий HTML / Javascript с примерами |
