Utenfor Neptun finnes en hel verden av isobjekter, men kun få av disse er funnet. Hvordan har objektene havnet der og hva mer vil vi finne i dette enorme tomrommet utenfor vårt Solsystem? Skjuler det seg en planet på størrelse med Jorden et sted der ute i mørket?

av Anne Mette Sannes

Sedna – et isobjekt helt ytterst i Solsystemet. Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech

Kuiperbeltet

Utenfor Neptun finner vi Kuiperbeltet – et bredt område med rundt 2000 kjente isobjekter som befinner seg mellom 30 og 50 astronomiske enheter (AE) fra Solen, og det antas å finnes mer enn 100 000 objekter med en diameter på mer enn 100 kilometer.

Kuiperbeltet er oppkalt etter den nederlandsk-amerikanske astronomen Gerard Kuiper, og det er fra dette området de kortperiodiske kometene kommer – kometer med omløpstider på under 200 år (og som har baner med store halvakse på bare noen få eller titalls AE) i tillegg til at banene har lav helningsvinkel.

Kuiperbeltet kan sammenlignes med asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter, men er 20 ganger større og har 20 til 200 ganger mer masse. Både Kuiperbeltet og Asteroidebeltet består av mindre objekter som stammer fra dannelsen av Solsystemet, men i motsetning til objektene i Asteroidebeltet som inneholder mest stein og metall, består Kuiperbelteobjektene hovedsaklig av frossen is. Mens Asteroidebeltet kun har en dvergplanet, Ceres, finnes det foreløpig fire godkjente dvergplaneter i Kuiperbeltet: Pluto, Eris, Haumea og Makemake hvorav Eris har størst masse, 27 prosent mer enn Plutos. Men hvilken av disse to har størst diameter? Plutos atmosfære gjør det problematisk å slå dette fast, men dette vil vi forhåpentlig få svar på når New Horizons ankommer Pluto 14. juli i år.

Pluto har fem måner: Nix, Hydra, Karon, Kerberos, og Styx, mens Eris kun har en kjent måne; Dysnomia.

De største trans-neptunske objektene sammenlignet med Jorden.
Illustrasjon: Wikipedia

Oorts sky

Utenfor Kuiperbeltet, og også langt utenfor Heliopausen, finner vi Oorts Sky – et kuleformet skall som omhyller hele Solsystemet. Den nederlandske astronomen Jan Oort antok i 1950 at det i dette området fantes et gigantisk reservoar med millioner av kometkjerner med en diameter på mer enn 1 km. Fra dette området kommer de langperiodiske kometene med omløpstider på mer enn 200 år (og som har baner med store halvakser på flere tusen AE) og hvor banene har tilfeldig helningsvinkel i forhold til planetsystemet. Oorts sky strekker seg en tredjedel av avstanden ut til vært nærmeste nabostjernesystem, trippelstjernesystemet Alfa Centauri, 4,3 lysår fra Jorden.

Mellom denne ytre Oorts skyen og Kuiperbeltet befinner det seg et gigantisk, skiveformet område hvor astronomene lenge hadde antatt at det ikke kunne finnes objekter med hele banen innenfor dette området siden de galaktiske tidevannskreftene ikke vil være sterke nok til flytte et objekts perihel ut av de indre delene av Solsystemet der planetene befinner seg.

Når et objekt nærmer seg et annet objekt som har sterk tyngdekraft, strekkes det på grunn av tidevanneffekter.
Illustrasjon: Theresa Knott / Wikipedia

Objekt i bane rundt Solen: 1. Objekt ved aphel. 2. Objekt ved perihel. 3. Solen.
Illustrasjon: Pearson Scott Foresman / Wikipedia

Men så, til astronomenes store overraskelse, ble det i 2003 oppdaget et objekt med en størrelse på 1000 km og som med sin bane, beveger seg gjennom hele sonen! Objektet fikk navnet Sedna og var så uventet at det tvang forskerne til å tenke nytt når det gjaldt Solsystemets dannelse! Sedna befinner seg hele 13 milliarder kilometer fra Jorden, omtrent tre ganger lenger borte enn Pluto. Men i 2012 ble nok et objekt oppdaget. 2012 VP113 er rundt halvparten så stor som Sedna og har større perihelavstand enn noen andre kjente objekter i Solsystemet, noe som betyr at alle andre objekter som er oppdaget i Solsystemet kan komme nærmere Solen.

Verken Sedna eller 2012 VP1113 påvirkes av andre objekter i Solsystemet, men begge har svært elliptiske baner, noe som indikerer at de en gang i fortiden må ha hatt kontakt med noe. For hvordan har egentlig disse objektene som befinner seg i dette indre området av Oorts Sky havnet der? Det finnes ulike teorier, en av dem er at en mindre planet ble kastet ut av planetsystemet i en fjern fortid og trakk med seg eller skjøv objekter ut av Kuiperbeltet. En slik planet kan nå ha forlatt alt som hører til vårt Solsystem eller den befinner seg fortsatt et eller annet sted i dette enorme området.

En annen teori er at disse såkalte IOS (objekter fra det indre av Oorts Sky) er innfangede objekter fra andre solsystem som befant seg i nærheten av vår egen sol under dannelsesperioden.

En tredje teori er at en stjerne kan ha passert nær vår egen sol og trukket dem ut av vårt eget solsystem eller at stjernen selv har måttet gi slipp på objekter fra sitt solsystem på grunn av påvirkning fra vår sol – eller at begge deler kan ha skjedd. Men for at dette skulle kunne skje, måtte stjernen ha passert Solsystemet innenfor en avstand på noen få hundre astronomiske enheter og ville dermed ha påvirket den ytre delen av Oorts Sky. Per dags dato er den ledende teorien at disse objektene ble til under dannelsen av Solsystemet, men ble trukket utover av tyngdekrefter som påvirket vårt Solsystem langt mer enn hva som er tilfelle i dag. Den beskjedne banehelningen til disse to objektene – Sedna (12 grader) og 2012 VP113 (24 grader) tyder på at de begge ble dannet i vårt eget Solsystem. Sednas sterke rødfarge er også en sterk indikasjon på at objektet stammer fra Kuiperbeltet, mens 2012 VP113 har svakere rødfarge, noe som kan tyde på at objektet ble dannet i Jupiter-Saturn-regionen.

Montasjen viser Kuiperbeltet og Oorts sky utenfor Neptun, samt Sednas bane. Illustrasjon: NASA/JPL/Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

Forskerne regner med at det finnes rundt 1000 objekter større enn 1000 kilometer og langt flere som er mindre enn dette, og at dette området huser flere objekter enn i Asteroidebeltet og Kuiperbeltet. Siden det ikke er enkelt å oppdage objekter så langt fra Jorden som følge av det svake sollyset, er det sannsynlig at vi vil finne større objekter enn Pluto og kanskje også planeter større enn vår egen klode. Men store gasskjemper er lite sannsynlig at vi finner siden NASAs Wide-field Infrared Survey Explorer for lengst ville ha oppdaget disse planetenes varme atmosfærer. Men jakten på andre objekter blir uansett ikke enkel siden det kun er mulig å oppdage selv marslignende planeter når de befinner seg nær sin perihel. Det finnes indisier på at det, et eller annet stede der ute i det aller ytterste av Solsystemet befinner seg et stort objekt. Ved å sammenligne Sedna, 2011 VP113 og to Kuiperbelteobjekter som alle befinner seg helt i ytterkanten av beltet, har forskerne funnet ut at alle tolv har nokså like baneelementer - mellom null og noen titalls grader, noe som er svært overraskende siden man har forventet at disse tallene er tilfeldige for hvert objekt. Kan dette bety at et massivt objekt påvirker objektene slik at de får like banevinkler? Eller har de ti nevnte Kuiperbelteobjektene blitt påvirket av Neptun siden disse objektenes perihel er innen Neptuns rekkevidde?

The Large Synoptic Survey Telescope som nå bygges i Chile og skal være i drift i 2022, vil være i stand til å lete i et mye større område av himmelen og dessuten finne objekter med langt lavere lysstyrke enn det som er mulig i dag.

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!