Forntida koldioxid och kolmonoxidis upptäckt på transneptunska objekt

 

Ett transneptunskt objekt (TNO) är en himlakropp  som kretsar kring solen på ett större medelavstånd från solen än planeten Neptunus. Vi talar då om Kuiperbältet där det finns ca 70000 tramsneptuniska objekt (dvärgplaneter, asteroider och kometer).

Att bekräfta förekomsten av koldioxid och kolmonoxid på TNO:er öppnar många möjligheter att ytterligare studera och kvantifiera hur eller varför det förekommer där, beskriver Pinilla-Alonso som är medförfattare till studien och leder DiSCo-TNOs-programmet vari forskningen bedrevs.

– Upptäckten av  koldioxid på transneptunska objekt var spännande men än mer fascinerande var dess egenskaper, beskriver hon. – Det spektrala avtrycket av koldioxid avslöjade två distinkta ytsammansättningar i vårt prov. I vissa TNO:er blandas koldioxid med andra material som metanol, vattenis och silikater. Men i en annan grupp – där koldioxid och kolmonoxid är viktiga ytkomponenter – var den spektrala signaturen påfallande unik. Detta skarpa koldioxidavtryck liknar inget som observerats på andra himlakroppar i solsystemet eller replikerats i laboratoriemiljöer.

Det verkar nu klart att  koldioxid finns i överflöd och verkar isolerat från andra material, men förklarar inte bandformen, beskriver Pinilla-Alonso. Att förstå dessa koldioxidband är sannolikt knutet till deras unika optiska egenskaper och hur de reflekterar eller absorberar specifika färger av ljus beskriver hon.

Det är en vanlig teori att koldioxid kanske finns i TNO:er eftersom koldioxid finns i gasform i kometer, som är jämförbara i sammansättning, beskriver Pinilla-Alonso.

– I kometer observerar vi koldioxid som en gas som frigörs från sublimering av is på eller strax under ytan,(då dessa närmar sig solen på sin bana) beskriver hon. – Men eftersom koldioxid aldrig hade observerats på ytan av TNO:er var den allmänna uppfattningen att den var fångad under ytan. Våra senaste rön vänder upp och ner på denna uppfattning. Vi vet nu att koldioxid inte bara finns på ytan av TNO:er utan också är vanligare där än vattenis som vi tidigare trodde var vanligare. Detta avslöjande förändrar dramatiskt vår förståelse av sammansättningen av TNO:er och tyder på att de processer som påverkar ytorna är mer komplexa än vi insett.

De Prá började på UCF FSI 2022 som biträdande forskare. Han har tidigare tillbringat nästan fyra år som framstående postdoktor vid FSI. De Prá doktorerade i astronomi 2017 vid Observatório Nacional do Rio de Janeiro, Brasilien. Han arbetar med observationell planetvetenskap och använder flera mark- och rymdbaserade teleskop för att studera sambandet mellan olika små objektpopulationer.

De ansvariga i studien var. Pinilla-Alonso är professor vid FSI som varit medlem där sedan 2015. Hon doktorerade i astrofysik och planetvetenskap vid Universidad de La Laguna i Spanien. Pinilla-Alonso har också en delad utnämning som professor vid UCF:s institution för fysik och har lett många internationella observationskampanjer till stöd för NASA-uppdrag som New Horizons, OSIRIS-REx och Lucy.

Bild vikipedia. En illustratörs version av Kuiperbältet och Oorts kometmoln.

Planet 9 kan finnas eller är det något annat därute som påverkar ute i Kuiperbältet. Ingen vet idag.

Bortom Neptunus omloppsbana ligger Kuiperbältet bestående av Pluto, ett flertal dvärgplaneter, asteroider, och kometer. Cirka 70000 objekt anses där finnas vilka är rester från bildandet av solsystemet. Neptunus och de andra jätteplaneterna påverkar gravitationellt objekten i Kuiperbältet  vilka benämns transneptunska objekt (TNO) och vilka omger solen på nästan cirkulära banor från alla riktningar.


Dock har astronomer upptäckt några mystiska extremvärden. Sedan 2003 har omkring 30 TNO upptäckts ha en starkt elliptisk bana istället för en rund bana.


Dessas (vilka finns i ett kluster) banor kan inte förklaras av vårt befintliga åttaplanets solsystems-arkitektur och har lett till att några astronomer arbetat fram hypotesen att dessa ovanliga banor påverkas av en okänd nionde planet (jag undrar dock varför denna nionde planet i så fall enbart påverkar ca 30 objekt och inte resterande nära 70000 objekt vilka visar sig påverkade av jätteplaneterna i vårt solsystem).


Men vissa forskare anser nu att en nionde planet inte är nödvändig för att förklara de trettios elliptiska banor därute. Banorna kan istället förklaras av den kombinerade gravitationella kraften från att dessa objekts närliggande till varandra. De kretsar kring solen i en skivformation bortom Neptunus.


Denna alternativa förklaring till den så kallade 'Planet nio' hypotesen har lagts fram av forskare vid universitetet i Cambridgeoch American University of Beirut. Det föreslås att denna skivformation som består av små isiga kroppar med en kombinerad massa så mycket som tio gånger Jordens är det som påverkar att  objekten i skivan  har en unik bana runt solen i fårhållande till övriga objekt därute.


Det är också möjligt att båda sakerna kunde vara sant – det kan tillsammans vara denna massiva skiva och en nionde planet i närområdet som tillsammans påverkar. Men vad som är sant får framtidens forskare bedöma efterhand som fler  TNO:s banor analyseras. Det kan ju finnas fler elliptiska banor därute.


Själv anser jag att denna nya teori är trolig. Jag har svårt för att förstå hur en större planet ska kunna finnas därute och hur den skulle hamnat där.

Vi människor fortsätter att se upp mot universum och förska förstå söka kunskap och förundras av den kunskap som vi får om universum.

Kanske samma sak sker just nu på många platser i andra solsystem därute. Människor eller andra varelser ser upp mot natthimlen och undrar om de är ensamma.


Bilden ovan är en konstnärs uppfattning av en eventuell planet 9 kan gestaltas  bilden från Wikipedia. 


Bilden nedan en spännande bild på hur det kan se ut på en planet långt därute i ett annat solsystem då två människor funderande står och tänker över universums mysterier.