Forskare har identifierat en kompakt klunga av objekt, kallad den inre kärnan, inom solsystemets Kuiperbälte. Denna upptäckt, gjord genom att analysera banor hos tusentals Kuiperbältobjekt, avslöjar en gammal, ostörd formation på cirka 43 astronomiska enheter från solen. Upptäckten ger insikter i det tidiga solsystemets utveckling, inklusive Neptunus migration.
Kuiperbältet, en skiva av isiga klippblock på solsystemets yttersta kanter, har visat sig vara mer komplex än tidigare förstått. År 2011 upptäckte forskare en klunga av objekt på liknande banor, namngiven kärnan, belägen cirka 44 astronomiska enheter (AU) från solen, där en AU är avståndet mellan jorden och solen.
Ett team ledd av Amir Siraj vid Princeton University i New Jersey förfinade orbitaldata från 1650 Kuiperbältobjekt (KBO) och tillämpade en algoritm för att upptäcka klustring. Algoritmen identifierade konsekvent den ursprungliga kärnan tillsammans med en mer kompakt grupp, som forskarna kallade den inre kärnan på grund av dess position på cirka 43 AU. Alla objekt i denna inre kärna uppvisar anmärkningsvärt cirkulära banor som är i linje med solsystemets skiva.
«Den typen av orbital lugn är en signal för en mycket gammal, ostörd struktur – den typen av struktur som kan ge ledtrådar till solsystemets utveckling, hur de jättelika planeterna har rört sig i sina banor, vilka typer av interstellära miljöer solsystemet har passerat genom, alla sorters saker om de tidiga dagarna i solsystemet,» säger Siraj.
Denna struktur kan kasta ljus över Neptunus migration från det inre solsystemet till dess nuvarande position. David Nesvorný vid Southwest Research Institute i Colorado, som medupptäckte den ursprungliga kärnan, föreslår att när Neptunus rörde sig utåt, kan det ha tillfälligt fångat dessa KBO genom gravitationella interaktioner, vilket ledde till det observerade klumpandet innan de släpptes.
Vera C. Rubin-observatoriet i Chile, som påbörjade verksamheten i år, förväntas upptäcka många fler KBO, vilket potentiellt kan avslöja ytterligare strukturer. «Ju mer vi lär oss om Kuiperbältets arkitektur, desto mer lär vi oss om solsystemets historia,» säger Siraj.
Resultaten beskrivs i detalj i en preprint på arXiv (DOI: 10.48550/arXiv.2511.07512).