In de uithoeken van ons zonnestelsel, voorbij Neptunus, ligt de Kuipergordel, een uitgestrekt gebied bevolkt door ijzige lichamen en planetaire resten. Hier bevinden zich Pluto en tal van kleine objecten die functioneren als ware fossielen van de vorming van ons zonnestelsel.
Recentelijk heeft een team van sterrenkundigen een nieuwe structuur ontdekt binnen deze zone, de zogenaamde “interne kern”, gelegen op ongeveer 43 astronomische eenheden (AE) van de Zon (één astronomische eenheid komt overeen met de afstand tussen de Aarde en de Zon).
Al in 2011 waren andere onderzoekers een ongebruikelijk dichte concentratie van objecten tegengekomen op 44 astronomische eenheden, die ze simpelweg “kern” noemden. De lichamen die deze kern vormen, hebben bijna cirkelvormige en weinig hellende banen, wat betekent dat ze sterk uitgelijnd blijven met het vlak van ons zonnestelsel, in tegenstelling tot andere objecten in de Kuipergordel, waarvan de banen vaak excentriek en chaotisch zijn.
Van Kern naar Interne Kern: Wat de Gegevens Onthullen
Het nieuwe onderzoek ging dieper. Door een clustering-algoritme, genaamd DBSCAN, toe te passen op de baangegevens van 1.650 klassieke transneptunische objecten, heridentificeerde het team onder leiding van Amir Siraj van de Universiteit van Princeton niet alleen de oorspronkelijke kern, maar observeerde ook de mogelijke aanwezigheid van een andere groep nabij, net binnen de eerste kern, op ongeveer 43 AE van de Zon, die ze de “interne kern” doopten.
De studie suggereert dat de “interne kern” tussen de 7% en 10% van de objecten in de klassieke Kuipergordel zou kunnen bevatten. En het onderscheidt zich niet alleen door zijn positie, maar ook door zijn dynamiek: het vertoont een zelfs nog lagere excentriciteit dan de kern, wat impliceert dat de banen nog circulairder en “stabiler” zijn.
“Dit soort orbitale rust is een aanwijzing voor een zeer oude en ongestoorde structuur,” verklaarde Siraj. Volgens de auteurs, telkens wanneer het algoritme – dat nog nooit eerder was gebruikt om de Kuipergordel te bestuderen – de kern vond, onthulde het ook deze tweede set lichamen, wat wijst op een soort relatie tussen beiden, of een scheiding die nog niet volledig begrepen is.
“Het is nog niet duidelijk of de interne kern een uitbreiding van de kern is of een aparte structuur,” erkennen ze in hun artikel, dat nog niet door vakgenoten is beoordeeld en beschikbaar is op de arXiv-server.
De onderzoekers beamen dat de onderscheid tussen de twee structuren afhangt van hoe de parameters van het algoritme zijn ingesteld. Als deze iets veranderen, kunnen de twee groepen in één enkele groep samensmelten. Met andere woorden, het is nog onduidelijk of we te maken hebben met een nieuwe structuur of simpelweg met een uitgebreide versie van de al bekende kern.
In ieder geval zou de interne kern, volgens de auteurs, striktere beperkingen kunnen bieden over de mate van dynamische verwarming die de Kuipergordel heeft ondergaan tijdens de vorming en evolutie van het zonnestelsel. Een theorie suggereert dat de erratische migratie van Neptunus van binnen het zonnestelsel naar zijn huidige locatie, miljarden jaren geleden, deze groeperingen zou kunnen verklaren. De buitenwaartse beweging van de planeet zou tijdelijk objecten hebben gevangen door zijn zwaartekracht, wat zou hebben bijgedragen aan hun concentratie.
De Vera Rubin en de Toekomst van Transneptunische Verkenning
Gelukkig is er hulp op komst, zoals de auteurs zelf uitleggen. Het Vera C. Rubin Observatorium in Chili zal binnenkort beginnen met het verzamelen van gegevens in het kader van de Legacy Survey of Space and Time (LSST). Volgens schattingen zou deze ultramoderne telescoop in de komende jaren tot 40.000 objecten voorbij Neptunus kunnen detecteren, wat zal helpen om modellen te verfijnen en te verifiëren of de interne kern echt een nieuw stuk van de puzzel is of slechts een statistische illusie.
