เพื่อทำความเข้าใจว่าแถบไคเปอร์เก็บรักษาข้อมูลเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์ไว้ได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ต้องเข้าใจกระบวนการสร้างดาวเคราะห์ก่อน ดาวเคราะห์และวัตถุขนาดเล็กทั้งหมดในระบบสุริยะก่อตัวขึ้นจากอนุภาคของก๊าซและฝุ่นที่ติดอยู่ด้วยกันภายในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์อายุน้อย เลวิสันตั้งข้อสังเกตแต่อนุภาคไม่สามารถเกาะได้เว้นแต่จะชนกันเบาๆ การดูแลก้อนหินและก้อนน้ำแข็งในวงโคจรที่ยืดยาวและมีความเอียงสูง เช่นเดียวกับหลายๆ ชิ้นในแถบไคเปอร์ในปัจจุบัน จะกระแทกด้วยความเร็วสูง ซึ่งจะแตกออกจากกันแทนที่จะสร้างมันขึ้นมา เฉพาะวัตถุที่มีวงโคจรเป็นวงกลมมากกว่าเท่านั้นที่มีความเร็วสัมพัทธ์ต่ำพอที่จะรวมตัวกันได้
นั่นหมายความว่าวัตถุที่ใหญ่ที่สุดของแถบนี้
เช่น ดาวพลูโตและเอริส (ซึ่งใหญ่ที่สุดที่รู้จักในภูมิภาคนี้) จะไม่มีวันก่อตัวขึ้น เว้นแต่ว่าในตอนแรกพวกมันจะโคจรเป็นวงกลมที่มีความลาดเอียงต่ำมากกว่าเดิม นอกจากนี้ เข็มขัดจะต้องแออัดมากขึ้นและหนักกว่าที่เป็นอยู่หลายพันเท่าในปัจจุบัน เช่นเดียวกับทางหลวงสายผีที่มีรถเพียงไม่กี่คัน ทุกวันนี้สายพานมีวัตถุหนาแน่นต่ำจนเกิดการชนกัน ไม่ว่าจะเป็นการแตกด้วยความเร็วสูงหรือการควบรวมกิจการด้วยความเร็วต่ำ ไม่น่าจะเป็นไปได้
“คุณต้องการแถบไคเปอร์ขนาดใหญ่ และคุณต้องการความเร็วสัมพัทธ์ให้ต่ำ” เพื่อให้วัตถุขนาดใหญ่ก่อตัวขึ้นในช่วงสองสามล้านปีแรกของระบบสุริยะ Levison กล่าว แต่แล้ว “คุณต้องรบกวนวัตถุและ [ให้ทิป] วงโคจรของวัตถุเพื่อให้ได้วงโคจรที่เอียงและยาวมากที่เราเห็นในปัจจุบัน”
การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นควันปืนที่ผู้บุกรุกต้องไถเข้าไปในแถบไคเปอร์ เขากล่าว อะไรก็ตามที่รบกวนสายพานก็กำจัดมวลของมันออกไปถึง 99.99 เปอร์เซ็นต์ด้วย
ผู้ต้องสงสัยที่ชัดเจนคือดาวเนปจูน ซึ่งเป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้กับสายพานมากที่สุด ไมค์ บราวน์ ผู้สังเกตการณ์จากคาลเทคกล่าว “นั่นเป็นสิ่งเดียวที่จะทำให้วัตถุเหล่านี้กระจายไปทั่ว”
ขณะนี้นักวิจัยกำลังพยายามหาวิธีและเวลาที่ดาวเนปจูนบุก
เข้าไปในแถบนั้นและเร็วแค่ไหน รายละเอียดที่สามารถช่วยอธิบายว่าดาวเคราะห์จะเข้ารับตำแหน่งสุดท้ายในระบบสุริยะได้อย่างไรและเมื่อใด
ในสถานการณ์หนึ่ง ซึ่งเลวิสันและเพื่อนร่วมงานของเขาเสนอเมื่อช่วงต้นทศวรรษที่ผ่านมา ดาวเนปจูนและดาวบริวารที่ใหญ่กว่าสามดวง ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ และดาวยูเรนัส เคยรวมตัวกันเป็นบริเวณที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณครึ่งหนึ่งของวงโคจรปัจจุบันของดาวเนปจูน ( SN: 2/14) /09, น. 26 ).
แรงดึงดูดระหว่างกันกับแถบที่มีน้ำหนักมากในขณะนั้นค่อยๆ กระจายดาวเคราะห์เหล่านี้ออกไปจนกระทั่งวงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์เกิดการซิงโครไนซ์พิเศษ การซิงโครไนซ์นั้นทำให้แรงดึงดูดร่วมกันของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์แข็งแกร่งขึ้น ซึ่งส่งผลให้ดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสพุ่งเข้าชนแถบไคเปอร์ เช่นเดียวกับลูกโบว์ลิ่ง ดาวเนปจูนกระจายวัตถุน้ำแข็งส่วนใหญ่ไปทางดวงอาทิตย์หรือออกจากระบบสุริยะทั้งหมด และรบกวนวงโคจรของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นที่ยังคงอยู่ เมื่อสายพานไม่มีวัสดุส่วนใหญ่ การแย่งชิงจากแรงโน้มถ่วงก็ลดลงและดาวเนปจูนก็มาหยุดอยู่ที่นั่น
ตอนนี้นักวิจัยคิดว่าการเปรียบเทียบจำนวนวัตถุในแถบไคเปอร์ในวงโคจรเฉพาะสองวงที่สัมพันธ์กับวงโคจรของดาวเนปจูนสามารถบอกได้ว่าการอพยพครั้งใหญ่ของดาวเนปจูนเกิดขึ้นเมื่อไรและเร็วเพียงใด ซึ่งเป็นมาตรวัดความเร็วตามธรรมชาติ
นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าเมื่อดาวเนปจูนเคลื่อนเข้าหาแถบนี้ในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะ สมาชิกของแถบบางส่วนตกอยู่ภายใต้มนต์สะกดของแรงโน้มถ่วงของโลกและตกลงสู่วงโคจรพิเศษ ทุกครั้งที่ดาวเนปจูนโคจรรอบดวงอาทิตย์สองครั้ง วัตถุเหล่านี้จะวนรอบหนึ่งครั้ง วัตถุบางชิ้นในวงโคจรเหล่านี้ ซึ่งจัดอยู่ในเรโซแนนซ์ 2:1 กับดาวเนปจูน ดูเหมือนจะติดตามดาวเคราะห์ ในขณะที่วัตถุอื่นๆ นำหน้า
จำนวนวัตถุในแถบไคเปอร์ที่ไล่ตามดาวเนปจูนในการสะท้อนนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับจำนวนที่ดาวเนปจูนเคลื่อนตัวเร็วขึ้น Ruth Murray-Clay จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียนในเคมบริดจ์ แมสซาชูเซตส์ และยูจีน เชียงแห่งมหาวิทยาลัย แคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์รายงานในปี 2548 การนับวัตถุเหล่านี้ในท้ายที่สุดอาจเปิดเผยว่าดาวเนปจูนใช้เวลาประมาณ 1 ล้านหรือ 10 ล้านปีในการอพยพประมาณ 7 หน่วยดาราศาสตร์จากแหล่งกำเนิด
ช่วงเวลาจะช่วยให้นักวิจัย “เข้าใจคุณสมบัติของดิสก์โปรโต – ดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ในขณะที่ดาวเนปจูนก่อตัวขึ้น” เมอร์เรย์-เคลย์กล่าว หากการย้ายถิ่นกินเวลาเพียงล้านปี อาจหมายความว่าดาวเคราะห์ในดิสก์มีปริมาณมากเป็นพิเศษและมีวงโคจรเป็นวงกลม ซึ่งอาจหมายความว่าดาวเคราะห์รวมตัวกันค่อนข้างเร็ว
การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดยักษ์ที่โคจรอยู่ภายในระยะการคั่วของดาวฤกษ์แม่ของพวกมันไม่สามารถก่อตัวขึ้นใกล้ขนาดนี้ได้ ดังนั้นจึงต้องอพยพเข้าด้านใน เงื่อนงำใหม่เกี่ยวกับการอพยพของดาวเนปจูนสามารถให้คำใบ้เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในระบบที่อยู่ไกลกว่าโลกได้ บันทึกของ Murray-Clay
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
