De nouvelles observations de la sonde spatiale New Horizons de la NASA suggèrent que la ceinture de Kuiper, la vaste et lointaine zone externe de notre système solaire peuplée de centaines de milliers de blocs de construction planétaires rocheux et glacés, pourrait s'étendre beaucoup plus loin que nous le pensions.

Traversant à toute vitesse les bords extérieurs de la ceinture de Kuiper, près de 60 fois plus éloigné du soleil que la Terre, l'instrument New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) détecte des niveaux de poussière plus élevés que prévu - les minuscules restes gelés des collisions entre les plus grands Kuiper. Les objets de ceinture (KBO) et les particules projetées par les KBO sont parsemées par des impacteurs de poussière microscopiques provenant de l'extérieur du système solaire.

Les lectures défient les modèles scientifiques selon lesquels la population de KBO et la densité de poussière devraient commencer à diminuer d'un milliard de kilomètres à l'intérieur de cette distance et contribuent à un nombre croissant de preuves suggérant que le bord extérieur de la ceinture principale de Kuiper pourrait s'étendre sur des milliards de kilomètres plus loin que les estimations actuelles. -ou qu'il pourrait même y avoir une deuxième ceinture au-delà de celle que nous connaissons déjà.

Les résultats apparaissent dans The Astrophysical Journal Letters. .

"New Horizons effectue les premières mesures directes de la poussière interplanétaire bien au-delà de Neptune et de Pluton afin que chaque observation puisse conduire à une découverte", a déclaré Alex Doner, auteur principal de l'article et étudiant diplômé en physique à l'Université du Colorado à Boulder. en tant que responsable du DDC.

"L'idée selon laquelle nous aurions pu détecter une ceinture de Kuiper étendue, avec une toute nouvelle population d'objets entrant en collision et produisant davantage de poussière, offre un autre indice pour résoudre les mystères des régions les plus éloignées du système solaire."

Conçu et construit par des étudiants du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l'Université du Colorado à Boulder sous la direction d'ingénieurs professionnels, le SDC a détecté des grains de poussière microscopiques produits par des collisions entre astéroïdes, comètes et objets de la ceinture de Kuiper tout au long de New Horizons. Un voyage de 5 milliards de kilomètres sur 18 ans à travers notre système solaire, qui après son lancement en 2006 comprenait des survols historiques de Pluton en 2015 et du KBO Arrokoth en 2019.

Premier instrument scientifique d'une mission planétaire de la NASA à être conçu, construit et « piloté » par des étudiants, le SDC compte et mesure la taille des particules de poussière, produisant des informations sur les taux de collision de ces corps dans le système solaire externe. P>

Les derniers résultats surprenants ont été compilés sur trois ans alors que New Horizons voyageait de 45 à 55 unités astronomiques (UA) du soleil, une UA étant la distance entre la Terre et le soleil, soit environ 93 millions de miles ou 140 millions de kilomètres. P>

Ces lectures surviennent alors que les scientifiques de New Horizons, utilisant des observatoires comme le télescope japonais Subaru à Hawaï, ont également découvert un certain nombre de KBO bien au-delà du bord extérieur traditionnel de la ceinture de Kuiper. On pensait que cette bordure extérieure (là où la densité des objets commence à diminuer) se situait à environ 50 UA, mais de nouvelles preuves suggèrent que la ceinture pourrait s'étendre jusqu'à 80 UA ou plus.

Alors que les observations au télescope se poursuivent, a déclaré Doner, les scientifiques étudient d'autres raisons possibles pour les lectures élevées de poussière SDC. Une possibilité, peut-être moins probable, serait la pression des radiations et d’autres facteurs poussant la poussière créée dans la ceinture intérieure de Kuiper au-delà de 50 UA. New Horizons aurait également pu rencontrer des particules de glace à durée de vie plus courte qui ne peuvent pas atteindre les parties internes du système solaire et n'étaient pas encore prises en compte dans les modèles actuels de la ceinture de Kuiper.

"Ces nouveaux résultats scientifiques de New Horizons pourraient être la première fois qu'un vaisseau spatial découvre une nouvelle population de corps dans notre système solaire", a déclaré Alan Stern, chercheur principal de New Horizons au Southwest Research Institute de Boulder. "J'ai hâte de voir jusqu'où vont ces niveaux élevés de poussière de la ceinture de Kuiper."

Maintenant dans sa deuxième mission prolongée, New Horizons devrait disposer de suffisamment de propulseur et de puissance pour fonctionner tout au long des années 2040, à des distances supérieures à 100 UA du soleil. Selon les scientifiques de la mission, le SDC pourrait même potentiellement enregistrer la transition du vaisseau spatial vers une région où les particules interstellaires dominent l'environnement poussiéreux.

Grâce à des observations télescopiques complémentaires de la ceinture de Kuiper depuis la Terre, New Horizons, en tant que seul vaisseau spatial opérant dans la ceinture de Kuiper et collectant de nouvelles informations sur celle-ci, a une opportunité unique d'en apprendre davantage sur les KBO, les sources de poussière, l'étendue de la ceinture et les phénomènes interstellaires. la poussière et les disques de poussière autour des autres étoiles.

Plus d'informations : Alex Doner et al, Le compteur de poussière étudiant de New Horizons Venetia Burney observe des flux plus élevés que prévu approchant 60 ua, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI :10.3847/2041-8213/ad18b0

Fourni par la NASA