1. oldal
Azt hihetnénk, hogy a Naprendszert már ismerjük annyira, hogy nagyobb meglepetéseket nem okozhat, időről időre kiderül azonban, hogy ez nem igaz. A Carnegie Intézet kutatóinak legújabb munkája például arra derít fényt, hogy még rendszerünk nagyobb égitestjeit sem ismerjük teljesen: Scott Sheppard és Chadwick Trujillo, a Gemini Obszervatórium kutatói ugyanis felfedeztek egy új törpebolygót, amely a Naprendszer ismert fő határán kívül kering. A 2012 VP113 katalógusjelű objektum feltehetően az Oort-felhő gyűrű alakú belső részének tagja. Még szenzációsabbá teszi a felfedezést, hogy a kutatók szerint az égitest pályaadatai arra engednek következtetni, hogy egy nagy tömegű, eddig ismeretlen bolygó is létezhet a Naprendszer ezen legkülső övezetében.
A Naprendszer ismert részeit három nagyobb részre oszthatjuk fel: a kőzetbolygókat tartalmazó belső részre, a gázóriásokat felvonultató Külső Naprendszerre, illetve a Neptunusz pályáján túl kezdődő kisbolygóövre, a Kuiper-övre. Az elméletek szerint ezen túl helyezkedik el a rejtélyes Oort-felhő, amely a feltevések szerint egy gyűrű alakú belső, és egy gömb alakú külső részre tagolható. Az Oort-felhő létezésére közvetlen bizonyíték egyelőre nem áll rendelkezésre, közvetettből azonban egyre több akad, köztük a mostani felfedezés is.
Ezt megelőzően a Naprendszer legtávolabbi olyan objektuma, amelynek teljes pályáját ismerjük, a Sedna nevű égitest volt. Ez utóbbi hosszan elnyújtott pályán kering, amelynek legközelebbi pontján 11 milliárd kilométerre (76 csillagászati egység), a legtávolabbin pedig 140 milliárd kilométerre (937 CsE, vagyis 0,015 fényév) van a Naptól, amelyet több mint 11 ezer földi év alatt kerül meg. A Sednát 2003-ban fedezték fel, és a rendelkezésre álló adatok alapján úgy gondolják, hogy egy törpebolygóról lehet szó.
Akkoriban még nem volt világos, hogy nem valamiféle kivételes égitestről van-e szó, amilyennek a Plutót is hitték a Kuiper-öv többi nagyobb objektumának felfedezése előtt. A 2012 VP113 (becenevén Biden, az Egyesült Államok alelnöke, Joe Biden után) felfedezése azonban megerősíti azokat a feltevéseket, melyek szerint a mind ez utóbbi, mind pedig a Sedna az Oort-felhő belső régiójának a tagja lehet.
A 2012 VP113 pályájának legközelebbi pontján 80 csillagászati egységre van a Naptól. A belső bolygók vidéke és az aszteroidaöv 0,39−4,2 CsE között húzódik, a gázóriások 5−30 csillagászati egységnyi távolságban találhatók központi csillagunktól, a Kuiper-öv objektumainak távolsága pedig 30−50 CsE közt alakul. Naprendszerünkben tehát fontos határvonal húzható nagyjából 50 csillagászati egységnyire a Naptól. Eddig mindössze egyetlen olyan égitestet ismertek a szakértők, amely teljes pályáján kívül marad ezen a határon: a Sednát.
„Óriási felfedezésről van szó” – mondja Michael Brown, a Kalifoniai Műszaki Egyetem csillagásza. „Több mint 10 éve kutatunk a Sednához hasonló égitestek után.” A 2012 VP113 fellelése megerősíti, hogy a Sedna nem valamiféle anomália, hanem valóban léteznek hasonló méretű és pályájú objektumok a Naprendszerben. A két égitest léte ugyanakkor felveti a kérdést, hogyan maradhatnak meg ezek pályáikon, amikor olyan rettentően messzire vándorolnak a Naptól.
A másik problematikus pont, hogy a rendszerünk formálódásával kapcsolatos jelenleg elfogadott elméletek alapján nem egészen érthető, honnan állt a rendelkezésre annyi anyag központi csillagunktól ennyire távol, hogy ezek az égitestek megszülethessenek. A felfedezés azonban mindenképp megerősíti, hogy a távoli Oort-felhőt továbbra is érdemes lesz tanulmányozni, hiszen számos meglepetést rejtegethet, és az abban keringő égitestek rengeteget árulhatnak el a Naprendszer formálódásával és történetével kapcsolatban.
Sheppard és Trujillo a 4 méteres chilei Víctor M. Blanco Telescope új, sötét energia kutatására felszerelt, 520 megapixeles kameráját használták a kutatás során. A DECam rendkívül nagy látómezejével különösen alkalmas az égbolt halvány objektumainak észlelésére. A 2012 VP113 pályájának meghatározásához, illetve a felszíni jellemzők vizsgálatához a Carnegie Intézet 6,5 méteres, szintén Chilében található távcsövét használták a szakértők.
2. oldal
Amikor Sheppard először megpillantotta az égitestet, hamar kiderült, hogy a valaha látott leglassabban mozgó objektumot észleli. Minél távolabb van ugyanis valami tőlünk, annál lassabbnak látszik a mozgása az égbolton. A kutatóknak óriási szerencséjük volt, hiszen a DECam üzembe állását követően szinte rögtön, még 2012 novemberében sikerült észlelni a 2012 VP113-at. Egészen pontosan a kamera által elkészített ötödik képen tűnik fel először az égitest.
Bár a 2012 VP113 napközelpontja kicsit távolabb van, mint a Sednáé, pályája közel sem olyan elnyújtott, hiszen „csak” 452 csillagászati egységnyire távolodik el a Naptól. Úgy tűnik tehát, hogy az újonnan felfedezett égitestet valamivel erősebben köti a Nap gravitációs tere, mint a Sednát, ami már önmagában is elég meglepő felfedezés. A 2012 VP113 450 kilométer átmérőjű, vagyis körülbelül feleakkora, mint a Sedna. Pontos alakjáról egyelőre nincsenek adatok, de amennyiben nagyrészt jégből áll, ahogy azt a kutatók feltételezik, gravitációja gömbszerűvé formálta alakját, így a törpebolygók kategóriájába esne.
A kutatók az eddigi megfigyelési adatok alapján úgy vélik, hogy nagyjából 900 darab ezer kilométernél nagyobb átmérőjű égitest keringhet a Sednához és a 2012 VP113-hoz hasonló pályán. (Jelenleg hat további érdekesnek tűnő jelöltet figyelnek, így lehetséges, hogy rövidesen tovább bővülhet az Oort-felhő ismert égitestjeinek száma.) Mindez azt is jelenti, hogy a belső Oort-felhő objektumai jóval nagyobb össztömeget tesznek ki, mint a Mars és a Jupiter közt húzódó aszteroidaöv vagy a Kuiper-öv égitestjei. „A belső Oort-felhő egyes égitestjei a Marsot vagy a Földet is meghaladhatják méreteikben” – mondja Sheppard. Egész egyszerűen azonban annyira távoli objektumokról van szó, hogy a legnagyobbak is túlságosan halványak ahhoz, hogy a jelenlegi technológiákkal észlelni tudjuk őket, teszi hozzá a szakértő.
Mind a Sednát, mind a 2012 VP113-at akkor fedezték fel, amikor napközelpontjuk környékén jártak. Bár a jelenlegi legjobb műszerekkel is csak pályájuk nagyon szűk részén tanulmányozhatók ezek az objektumok, ennek ellenére sikerült néhány érdekes anomáliát felfedezni az említett égitestek pályájában, amelyeken ráadásul a Kuiper-öv legkülső objektumai is osztoznak. Mindez a szakértők szerint azt sugallja, hogy egy nagytömegű égitest befolyásolja ezek haladását, amely azonban annyira távol van a Naptól, hogy egyelőre nem sok remény lehet a megpillantására. Sheppard és Trujillo számításai szerint legalább egy szuperföldről vagy talán egy még nagyobb bolygóról lehet szó, amely pár száz csillagászati egységnyire keringve „terelgeti” a környező vidék kisebb égitestjeit.
Az Oort-fehő formálódásával kapcsolatban három fő elméleti irányvonal létezik. Ahogy egyre több olyan objektumot fedeznek fel a kutatók, amely a Naprendszer ezen rejtélyes régiójának tagja, egyre könnyebb lesz eldönteni, hogy a teóriák közül melyiknek van létjogosultsága. Az egyik elképzelés szerint a gázóriások egyik egykori tagja gravitációs kölcsönhatások eredményeként kidobódott a Naprendszer peremvidékére, és közben a Kuiper-övből magával rántott néhány égitestet. Hogy a bolygó még mindig a Nap vonzáskörzetében tartózkodik-e, vagy örökre távozott rendszerünkből, arról megoszlanak a vélemények.
A második elmélet szerint egy másik csillaggal való találkozás eredményeként kerültek égitestek a belső Oort-felhőbe, mégpedig a Naprendszer beljebb fekvő vidékeiről. A harmadik elmélet szerint a Nap külső forrásokból „töltötte fel” az Oort-felhőt, vagyis más csillagok bolygóit és kisbolygóit láncolta magához.
Ami a külső Oort-felhőt illeti, ezzel kapcsolatban sem tudni sokat, az modellek azonban egészen különlegesnek festik le a Naptól 1500 csillagászati egységnyire kezdődő régió. Ebben a távolságban az égitestek pályájára már komoly hatással vannak a szomszédos csillagok is, így ezek haladása jóval kaotikusabb, és nagyobb változásokon megy át, mint ahogy azt a Naprendszer beljebb eső vidékein megszokhattuk. A kutatók jelenlegi feltevései szerint az észlelt üstökösök jelentős része a külső Oort-felhőből származhat, ahonnan a különböző, állandóan változó gravitációs hatások indíthatják el ezeket útjukra a Nap felé. A belső Oort-felhő objektumai ezzel szemben jóval stabilabb pályákon keringenek, a szomszédos csillagok gravitációja alig van hatással rájuk, így a szakértők feltevései szerint ezek az égitestek nagyrészt megőrizték ősi pályáikat.
