Visoko nagnuta orbita, udaljenost 140 puta veća od Zemljine i sinkronizirano kretanje s Neptunom: astronomi su otkrili rijetki transneptunski objekt koji bi mogao promijeniti naše razumijevanje rubova Sunčeva sustava.
Na samoj granici poznatog svemira, tim astronoma s Centra za astrofiziku Harvard–Smithsonian identificirao je objekt koji oko Sunca kruži u savršenom ritmu s Neptunom. Nazvan 2020 VN40, ovo tijelo prvi je poznati primjer koji završi točno jednu orbitu dok Neptun u istom vremenu završi njih deset.
Riječ je o transneptunskom objektu, što znači da se njegova orbita nalazi izvan Neptunove. No 2020 VN40 izdvaja se po gotovo savršenoj orbitalnoj rezonanciji stim udaljenim plinovitim divom — fenomenu u kojem gravitacijski utjecaji planeta i manjeg tijela ostaju u stabilnom međusobnom odnosu.
“Ovo je važan korak prema dubljem razumijevanju vanjskih regija Sunčeva sustava”, kaže dr. Rosemary Pike, voditeljica istraživanja. “Otkrivamo da čak i iznimno udaljena područja, pod Neptunovim gravitacijskim utjecajem, mogu sadržavati tijela čija je dinamika urezana u precizne rezonancije.”
Teleskopi u službi
Otkriće je rezultat istraživačkog projekta LiDO (Large inclination Distant Objects), koji se fokusira na potragu za tijelima s ekstremno nagnutim i udaljenim orbitama. Glavna promatranja provedena su teleskopom Canada-France-Hawaii, dok su dodatne podatke osigurali Gemini i Magellan Baade.
“Cijeli niz manjih tijela u Sunčevu sustavu kreće se na orbitama koje su jako nagnute i prostorno udaljene od ekliptike, a dosad su bile gotovo potpuno neistražene”, navodi dr. Samantha Lawler sa Sveučilišta Regina, članica LiDO tima.
Orbita objekta 2020 VN40 proteže se na prosječnoj udaljenosti od oko 140 astronomskih jedinica — što znači da se nalazi 140 puta dalje od Sunca nego Zemlja. Osim toga, njegova je orbita nagnuta pod oštrim kutom u odnosu na ekliptiku, ravninu u kojoj se kreće većina planeta Sunčeva sustava.
Deset prema jedan
Ono što čini 2020 VN40 posebno intrigantnim jest njegov orbitalni odnos s Neptunom. Objekt je u tzv. 1:10 rezonanciji, što znači da na svakih deset Neptunovih orbita on dovrši jednu — odnosno, za jedan obilazak Sunca potrebno mu je više od 1600 godina.
Kod većine poznatih rezonantnih tijela, perihel — točka u kojoj su najbliže Suncu — događa se kad je Neptun daleko, što je mehanizam koji osigurava stabilnost i sprječava gravitacijske poremećaje. No 2020 VN40 slijedi drugačiji obrazac.
Kada se promatra iznad ravnine Sunčeva sustava, jasno je da objekt prolazi kroz perihel upravo kad se i Neptun nalazi na gotovo istoj poziciji svoje orbite. U fizičkom prostoru, međutim, oni nisu blizu: zbog snažne orbitalne nagnutosti, 2020 VN40 u tim trenucima putuje duboko ispod ravnine planeta.
U dvodimenzionalnim prikazima izgleda kao da se tijela poklapaju, ali u stvarnosti među njima postoji golema prostorna udaljenost. Takav orbitalni raspored do sada nije zabilježen kod nijednog poznatog rezonantnog transneptunskog objekta.
“To je kao da ste u poznatoj melodiji odjednom otkrili skriveni ritam koji sve mijenja”, objašnjava astrofizičarka Ruth Murray-Clay sa Sveučilišta u Kaliforniji, suautorica studije.
Nova dinamika na rubu Sunčeva sustava
Ovakav orbitalni obrazac upućuje na to da visoko nagnute orbite mogu omogućiti drugačije tipove rezonancije nego što se ranije mislilo. Do sada su svi poznati rezonantni objekti izbjegavali poravnanja s Neptunom u perihelu, čak i kada se analiziraju u spljoštenim prikazima.
Prisutnost 2020 VN40 sugerira da postoji čitava kategorija transneptunskih objekata s visoko nagnutim orbitama koji mogu uspostaviti stabilne, ali dosad nepoznate rezonantne obrasce.
“Ovo tijelo ne uklapa se u dosadašnje modele rezonancije”, ističe Pike. “Zato moramo proširiti teorijske okvire koji definiraju ponašanje dalekih objekata.”
Projekt LiDO do sada je identificirao više od 140 udaljenih tijela, a mnoga od njih još čekaju detaljnu klasifikaciju. U budućnosti se očekuju još značajnija otkrića, posebno sada kada imamo opservatorij Vera C. Rubin u Čileu, jedan od najnaprednijih promatračkih sustava u povijesti astronomije.
“Ovo je tek početak”, kaže dr. Kathryn Volk iz Planetary Science Institutea. “Otvaramo potpuno novi prozor u povijest Sunčeva sustava.”
Kako se prikupljaju novi podaci o dinamici tijela na samom rubu heliosfere, znanstvenici se nadaju da će moći preciznije rekonstruirati ranu evoluciju orbitalne arhitekture — osobito u kontekstu uloge koju su Neptun i drugi divovski planeti igrali u oblikovanju današnjeg rasporeda tijela u vanjskom sustavu.
Svemir izvan karte
Sunčev sustav i dalje skriva iznenađenja. Otkrivanje objekta poput 2020 VN40 pokazuje koliko još nepoznanica leži iza Neptuna. U vremenu kada teleskopi bilježe sve slabije odsjaje, a računalni modeli postaju sve precizniji, znanstvenici tek počinju mapirati složenu mrežu gravitacijskih odnosa koja upravlja ponašanjem tijela na granici vidljivog.
Svako novo otkriće — poput ovog — još je jedan podsjetnik da rubovi Sunčeva sustava nisu prazni, nego dinamični, aktivni i ključni za razumijevanje našeg kozmičkog porijekla.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
