На окраине Солнечной системы, за орбитой Нептуна, кружат миллионы ледяных глыб — остатки строительного материала, из которого когда-то собирались планеты. Астрономы называют их транснептуновыми объектами, и у них есть одна странность: их поверхности окрашены в разные оттенки красного. Одни — просто красноватые, как ржавчина, другие — очень красные, словно засохшая кровь. А если посмотреть в инфракрасном свете, то часть этих тел выглядит тусклой, а часть — яркой. Почему так?
Новое исследование соединило данные обзора Col-OSSOS, который измерил цвета сотен таких объектов, с компьютерными моделями, показывающими, как Нептун в молодости мигрировал через внешний диск и раскидывал ледяные глыбы по окраинам. Оказалось, что цвет поверхности зависит от того, где именно родилось тело. Те, что сформировались ближе к Солнцу — примерно на расстоянии 30 астрономических единиц (это как 30 раз от Земли до Солнца), — получили нейтральную или яркую в инфракрасном свете поверхность. А те, что родились дальше, за отметкой 31 астрономическая единица, — красную и тусклую. Граница между этими зонами была резкой, как линия на карте.
Эта цветовая граница — как геологический разрез, только в масштабе всей Солнечной системы. Она показывает, что внешний диск, из которого потом выросли ледяные миры, не был однородным. Ближе к Солнцу льды были другими — возможно, там было теплее, и лёд испарялся, оставляя более тёмные и тусклые поверхности. Дальше, в холоде, лёд сохранялся и под действием космических лучей краснел. Потом Нептун своим движением перемешал эти зоны, как ложка перемешивает слои в стакане с чаем, — и теперь мы видим рядом тела с разной историей.
Сравнив разные сценарии миграции Нептуна, учёные нашли, что лучше всего данные объясняются, если переход от нейтральных к красным поверхностям происходил на расстоянии около 30 астрономических единиц. Это почти точно совпадает с современной орбитой Нептуна. Получается, что планета-гигант не просто раскидала ледяные глыбы, но и сама отметила границу между разными типами поверхностей.
Сегодня эти ледяные тела — как замороженные открытки из прошлого. Их цвет рассказывает, где они родились и как далеко их зашвырнуло. Изучая такие детали, астрономы восстанавливают картину рождения Солнечной системы — шаг за шагом, цвет за цветом.
Самые красные объекты пояса Койпера краснее, чем поверхность Марса, хотя состоят в основном из водяного льда и органики.
В романе Артура Кларка «2010: Одиссея два» ледяные спутники и тела внешней Солнечной системы описаны как хранилища древних тайн — похоже, реальные ледяные миры тоже хранят историю, только в цвете.