Tömör szikla a Neptunuszon túli jeges világban

A Neptunuszon túli Kuiper-övben az utóbbi években sorra fedezik fel az újabb és újabb égitesteket, köszönhetően elsősorban a halvány objektumok detektálásában élen járó Hubble és Spitzer űrtávcsöveknek, írta meg a Hírek.csillagászat.hu. Bár a felvételeken ezen távoli, kis égitestek felszíni részleteinek megpillantására egyelőre még nincs esély, a méretek megbecslésére, valamint – hosszú távú megfigyeléssorozat felhasználásával – a pálya kiszámítására, ez alapján pedig a tömegek és a sűrűségek közelítő meghatározására adódik lehetőség.

Az eddigi vizsgálatok azt mutatták, hogy az ismert Kuiper-objektumok (KBO-k) alapvetően két nagy osztályba sorolhatóak. A kisebb KBO-k átlagos sűrűsége még a vízénél (1 g/cm³) is kisebb, ami arra utal, hogy jelentős részben jégből állnak; ugyanakkor az ezer kilométernél nagyobb átmérőjű égitestek (a Pluto, a nála is nagyobb, törpebolygóként klasszifikált Eris, valamint a Sedna, a Haumea és a Makemake) sűrűsége eléri a 2-2,5 g/cm³-t, vagyis alkotóelemeik között jelentősebb arányban vannak nagyobb fajsúlyú kőzetek is. A két típus éles kettéválása arra utal, hogy a kis- és nagy méretű KBO-k keletkezése másképp zajlódhatott le.

A közelmúltban két amerikai kutató, W.C. Fraser és M.E. Brown (CalTech, Pasadena, Kalifornia) a Hubble Űrtávcső - 2009-ben leszerelt - WFPC-2-es kamerájának felvételein tanulmányozta a Quaoar (az észak-amerikai Tongva indiántörzs teremtésistenének nevét viselő) Kuiper-objektumot, melynek 2007 óta egy apró kísérője, a Weywot is ismert.

Az idáig feldolgozatlan képeken jól kivehető volt a hold, melyet a főobjektumhoz képest több különböző pozícióban sikerült megörökíteni. Ez lehetővé tette a kísérő pályájának kiszámítását és a Quaoar paramétereinek pontosabb meghatározását.

Fraser és Brown számításai alapján a Weywot közepesen elnyúlt, körülbelül 14, ezer kilométer félnagytengelyű pályán kerüli meg anya-égitestjét, mintegy 12,5 nap alatt. Az elemzések alapján a főobjektum átmérője körülbelül 900 kilométer, ami lényegesen kisebb a korábban becsült, 1250 kilométernél.

Az új adatok ismeretében kiszámolták a Quaoar sűrűségét is, amire 4,2±1,3 g/cm³-t kaptak - vagyis csaknem kétszer akkora értéket, mint az eddig legsűrűbbnek gondolt KBO-k esetében. Az új eredmények alapján úgy tűnik, hogy a Quaoar nagyrészt kőzetekből áll, jég csak jóval kisebb arányban (elsősorban valószínűleg a felszín közelében) található benne.

Az amerikai planetológusok szerint a Quaoar megkérdőjelezi, vagy akár fel is boríthatja a KBO-k eddigi keletkezéselméleteit. Fraserék szerint a legvalószínűbbb magyarázat a most vizsgált égitest létrejöttére egy, a Naprendszer korai időszakában bekövetkező, gigantikus ütközés lehet.

Eszerint az eredetileg jóval nagyobb égitestbe becsapódott egy hasonló méretű objektum, ennek hatására a jégben gazdag külső rétegek leszakadtak, és visszamaradt a sűrűbb, belső mag, amit ma Quaoar néven ismerünk. Ez az elmélet magyarázattal szolgál a korábban említett, kisebb, jégben gazdag Kuiper-objektumok létezésére is – ugyanakkor a végső megerősítést az jelentené, ha a Quaoarhoz hasonló, sűrű magokat is nagyobb számban sikerülne találni a Neptunuszon túli vidéken.