Nová pozorování pořízená sondou New Horizons naznačují, že by Kuiperův pás (rozlehlá a vzdálená oblast naší Sluneční soustavy osídlená stovkami tisíc ledových a kamenných stavebních kamenů planet) by se mohl táhnout mnohem dál, než se experti doposud domnívali. Sonda New Horizons velkou rychlostí prolétává vnějším okrajem Kuiperova pásu přibližně 60× dále od Slunce, než kde obíhá Země. Palubní přístroj SDC (Student Dust Counter) zaznamenává úroveň prachu, která je vyšší, než se pro danou oblast očekává. Tento prach tvoří drobné pozůstatky kolizí mezi většími objekty Kuiperova pásu a částice vyvržené z povrchů těchto objektů, které jsou pravidelně zasahovány mikroskopickými prachovými impakty.

Naměřené údaje o množství prachu odporují současným vědeckým modelům, které určují, že by hustota prachu a četnost objektů měly začít klesat miliardu kilometrů za touto vzdáleností. Měření tak přispívají k rozšiřujícímu se zástupu důkazů, které naznačují, že vnější okraj hlavního Kuiperova pásu by se mohl rozprostírat o miliardy kilometrů dále, než se dosud soudilo. Podle některých spekulací by dokonce mohl existovat druhý pás za tím, který již známe. Výsledky měření se objevily 1. února v časopise Astrophysical Journal Letters.

„New Horizons provádí první přímá měření meziplanetárního prachu daleko za drahami Neptunu a Pluta, takže každičké pozorování může vést k novým objevům,“ říká Alex Doner, hlavní autor studie a postgraduální student fyziky na University of Colorado v Boulderu, která vede vědecký program přístroje SDC a dodává: „Myšlenka, že jsme možná objevili rozšířený Kuiperův pás (s kompletně novou populací objektů, které se srážejí a vytvářejí více prachu) nám dává další vodítko při řešení záhad nejvzdálenějších oblastí Sluneční soustavy.“

Přístroj SDC navrhli a postavili studenti z laboratoře atmosférické a kosmické fyziky LASP (Laboratory for Atmospheric and Space Physics) na University of Colorado v Boulderu pod vedením profesionálních inženýrů. SDC zaznamenává mikroskopická prachová zrnka vytvořená kolizemi planetek komet a objektů Kuiperova pásu po celou 18 let trvající cestu sondy New Horizons po Sluneční soustavě, která měří již více než 8 miliard kilometrů. Přístroj tak funguje od startu v roce 2006 a fungoval i při slavných průletech této sondy kolem trpasličí planety Pluto (2015) a Objektu Kuiperova pásu pojmenovaného Arrokoth (2019). První vědecký přístroj na americké meziplanetární misi, který navrhli, postavili a provozují studenti, počítá prachové částice a měří jejich velikost. Vytvoří tak soubor informací o četnosti kolizí mezi tělesy ve Sluneční soustavě.

Nejnovější (a překvapivé) výsledky byly složeny z dat nasbíraných za tři roky, kdy New Horizons prolétávala 45 – 55 astronomických jednotek od Slunce. Jedna astronomická jednotka odpovídá průměrné vzdálenosti Země od Slunce, přibližně 150 milionů kilometrů. Tato měření přicházejí v době, kdy vědci z programu New Horizons s využitím pozemských observatoří (jako třeba japonský teleskop Subaru na Havaji) objevili několik objektů Kuiperova pásu daleko za tradičním vnějším okrajem Kuiperova pásu. Tento vnější okraj (kde začíná klesat četnost objektů) byl zatím očekáván ve vzdálenosti 50 astronomických jednotek. Ovšem nové důkazy naznačují, že by mohl být 80 astronomických jednotek daleko, nebo dokonce ještě dál.

Jak Doner poznamenal, s tím, jak pokračují pozorování teleskopy, vědci hledají další možná vysvětlení pro vysoké hodnoty prachu z přístroje SDC. Jednou z možností (byť méně pravděpodobnou) je radiační tlak a další faktory, které posunují prach vytvořený ve vnitřních částech Kuiperova pásu za hranici 50 astronomických jednotek. Sonda New Horizons se také mohla setkat s krátce existujícími ledovými částicemi, které se nemohou dostat do vnitřních částí Sluneční soustavy a zatím se s nimi v modelech Kuiperova pásu nepočítalo. „Tyto nové vědecké výsledky z New Horizons mohou být prvním případem, kdy nějaká sonda objevila novou skupinu objektů ve Sluneční soustavě,“ říká Alan Stern, hlavní řešitel mise ze  Southwest Research Institute v Boulderu a dodává: „Nemohu se dočkat, až uvidíme, jak daleko tyto zvýšení hodnoty prachu v Kuiperově pásu zasahují.“

New Horizons je ve své druhé prodloužené fázi a očekává se, že bude mít dostatek pohonných látek i energie pro provoz až do 40. let tohoto století, tedy do vzdáleností za 100 astronomickými jednotkami od Slunce.  V takové vzdálenosti by SDC podle vědců mohl potenciálně zaznamenat přechod sondy do oblasti, kde populaci prachových částic dominují ty z mezihvězdného prostředí. S doplňujícími pozorování objektů Kuiperova pásu pomocí pozemských teleskopů, bude New Horizons zřejmě jedinou funkční sondou, která bude sbírat informace o Kuiperově pásu. Má tak jedinečnou možnost dozvědět se více o objektech Kuiperova pásu, zdrojích prachu a možném rozšíření tohoto pásu, ale také o mezihvězdném prachu a prašných discích kolem jiných hvězd.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2019/11/kuiper-belt.jpeg?w=2048
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/02/kbo-coll-lg.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/03/nh-sdc-instrument.jpeg
https://pds-atmospheres.nmsu.edu/…/atmospheres_data/Horizons/images/sdc_pic.png