Sonda New Horizons NASA leciała obok odległego obiektu Pas Kuipera Ultima Thule (2014 MU69) 1 stycznia 2019 r.
(Zdjęcie: © NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / National Optical Astronomy Observatory)
Zaskakująco delikatne połączenie dwóch małych pierwotnych ciał utworzyło odległy obiekt Ultima Thule, sugerują nowe badania.
Te dwa prototypy same prawdopodobnie prawdopodobnie połączyły się z tą samą chmurą lodowego materiału w świt Układu Słonecznegomiliardy mil od nowonarodzonego słońca. Początkowo okrążyli wspólny środek masy, ale coraz bardziej kręcili się spiralnie, ostatecznie spotykając się w zdecydowanie spokojny sposób.
„Ci faceci wyglądają, jakby zebrali się dosłownie z prędkością dokowania statków kosmicznych” - powiedział główny autor badania Alan Stern z Southwest Research Institute w Boulder w Kolorado. „To jest naprawdę pouczające o pochodzeniu planetesimals tam ”.
Stern jest głównym badaczem misji NASA Nowe Horyzonty, która leciał Ultima Thule 1 stycznia tego roku. Nowe badanie, które zostało opublikowane online dzisiaj (16 maja) w czasopiśmie Nauka, opisuje początkowe powroty nauki z przelotu, najodleglejszego planetarnego spotkania w historii lotów kosmicznych.
Odległy cel numer 2
Nowe Horyzonty wprowadzony na rynek w styczniu 2006 roku, aby po raz pierwszy z bliska przyjrzeć się Plutonowi, który pozostał w dużej mierze tajemniczy od momentu jego odkrycia w 1930 roku. Statek kosmiczny sprawdził ten główny cel misji w lipcu 2015 r., Powiększając się w odległości 7800 mil (12 500 km) od planety karłowatej i rejestrując niesamowite obrazy jego niezwykle złożonej i różnorodnej powierzchni.
Zespół New Horizons zwrócił się następnie do Ultima Thule (oficjalna nazwa: 2014 MU69), niewielki obiekt, który obecnie znajduje się około 4 miliardów mil (6,5 miliarda km) od Ziemi - 1 miliard mil (1,6 miliarda km) dalej od Plutona.
Przelot 1 stycznia, centralny element rozszerzonej misji New Horizons, był jeszcze trudniejszym wyczynem w kosmosie niż Spotkanie Plutona.
Ultima Thule jest znacznie mniejszy niż Planeta krasnoludków, obejmujący zaledwie 22 mile (35 km) w swoim najdłuższym wymiarze. A Nowe Horyzonty zapewniły Ultima Thule znacznie dokładniejsze golenie niż Pluton, przelatując zaledwie 2200 mil (3540 km) nad mroźną powierzchnią małego obiektu. Sonda toczyła się z prędkością 32 280 mil / h (51 950 km / h) w stosunku do celu w tym czasie.
Do tej pory New Horizons przekazało do domu zaledwie 25% swoich przelotnych danych, które powinny być dostępne do połowy 2020 roku. Nowe badanie opiera się na zaledwie 10% oczekiwanego całkowitego zaciągu - kwoty dostępnej, gdy naukowcy przedłożyli artykuł pod koniec lutego, powiedział Stern. Ale nawet to ograniczone pierwsze spojrzenie na zdjęcia i pomiary New Horizons przyniosło bardzo intrygujące wyniki, jak pokazuje nowy artykuł.
Spłaszczony, czerwonawy bałwan
New Horizons odkryło, że 2014 MU69 jest „kontaktowym plikiem binarnym” złożonym z dwóch płatów, które zespół nazwał Ultima (większy) i Thule. Przedmiot zatem wygląda jak bałwan - w każdym razie zmiażdżony i krwawy.
Ultima Thule to najbardziej czerwony obiekt badany kiedykolwiek przez statek kosmiczny, z wyjątkiem Mars- powiedział Stern. Czerwona Planeta zawdzięcza swój odcień tlenkom żelaza (rdzy), ale coś innego dzieje się z MU69 2014. Zespół New Horizons uważa, że kolor pochodzi od złożonych cząsteczek organicznych znanych jako tholiny lub coś podobnego.
Nie byłoby to niespotykane; uważa się, że tholiny są odpowiedzialne za czerwonawe pokosy, które Nowe Horyzonty zauważyły na Plutonie i jego największym księżycu, Charon.
A potem jest zgnieciony kawałek: Ultima Thule, zwłaszcza płat Ultima, jest wyraźnie spłaszczony - „coś, czego tak naprawdę nikt nie oczekiwał ani nie przewidywał z modelami, wysyłając teoretyków z powrotem na deskę kreślarską” - powiedział Stern dla Space.com.
Zespół nie jest pewien, w jaki sposób Ultima Thule uzyskała kształt naleśnika. Możliwe, że szybka rotacja odegrała pewną rolę, powiedział Stern. (Obiekt wykonuje obecnie jeden obrót co 15,9 godziny, ale dwa składowe płaty mogły obracać się znacznie szybciej w młodości, przed fuzją).
„A może miała miejsce duża erozja aerodynamiczna” - powiedział Stern, powołując się na możliwość, że gaz i ziarna materiału, które nie zostały włączone do Ultimy lub Thule, mogły je zmyć.
Pozostaje też wiele innych tajemnic. Na przykład Ultima ma wiele podobnej wielkości kopce oporowe, które mogą być zarysami mniejszych elementów, które tworzyły płat. Jednak takie kopce nie są widoczne na Thule.
Może to być spowodowane tym, że dwa płaty uformowały się nieco inaczej. Ale Thule ma krater o szerokości 4,3 mil (7 km) o nazwie Maryland. Możliwe, że płat miał również kopce, ale te cechy zostały pochowane, gdy uderzenie żłobiące w Maryland ponownie pojawiło się na Thule, powiedział Stern. (Nowe Horyzonty nie szpiegowały żadnych dużych kraterów na płacie Ultima.)
Ponadto oba płaty mają liczne małe doły, których pochodzenie pozostaje nieokreślone. Członkowie zespołu badawczego stwierdzili, że prawdopodobnie zaangażowanych jest wiele procesów formacyjnych.
„Nasza ocena polega na tym, że łańcuchy dołów o podobnych rozmiarach częściej powstają w wyniku procesów wewnętrznych niż w wyniku krateru, ale pojedyncze wgłębienia, które pokazują w przybliżeniu okrągłe kontury płaskich powierzchni, zagłębienia w kształcie misy, aw niektórych przypadkach uniesione krawędzie, są bardziej spójne z morfologią kraterów uderzeniowych ”- napisali naukowcy w nowym badaniu.
Zespół New Horizons nie zauważył jeszcze satelitów ani pierścieni krążących wokół Ultima Thule, a obiekt nie wykazywał żadnych oznak atmosfery ani jakiegokolwiek odgazowania komety. Ale naukowcy będą nadal szukać, gdy coraz więcej danych spłynie na Ziemię.
Pierwotny obiekt
Dwupłatowy kształt Ultima Thule zdecydowanie sugeruje, że obiekt jest pierwotny i sięga aż do narodzin Układu Słonecznego.
Prędkości uderzenia w sąsiedztwie MU69 w 2014 r. - zimne, ciemne głębokości za Neptunem, znane jako Pas Kuipera - wynoszą obecnie około 1 080 km / h. Współczesne spotkanie dwóch obiektów byłoby zatem zbyt gwałtowne, aby wyprodukować Ultima Thule, którą dziś widzimy; Stern i jego koledzy odkryli, że jego dwa płaty zostałyby zniszczone lub zniekształcone.
Rzeczywiście, prace modelarskie, które zespół przedstawił na konferencji w zeszłym miesiącu, sugerują, że kolizja prawdopodobnie miała miejsce około 5,5 mph (8,9 km / h) - wolniej niż większość biegaczy. Takie „łagodne dynamiczne środowisko” istniało dawno temu, wkrótce po powstaniu słońca.
Inne dowody potwierdzają pogląd, że Ultima Thule jest starożytnym i względnie niezmienionym przedmiotem. Na przykład jego dwa płaty są podobne zarówno pod względem jasności, jak i koloru, co sugeruje, że utworzyły się dawno temu z tej samej wirującej chmury gazu i pyłu.
„To pierwszy bez wątpienia pierwotny kontaktowy plik binarny, który widzieliśmy blisko statku kosmicznego” - powiedział Stern.
Więcej pracy do zrobienia
Członkowie zespołu New Horizons mogą kiedyś złamać więcej tajemnic Ultima Thule; w końcu większość danych przelotowych wciąż nie dotarła na Ziemię.
Nawet jeśli wszystkie te informacje zostaną przeanalizowane, może być jeszcze wiele do zrobienia. Statek kosmiczny jest zdrowy i ma wystarczającą ilość paliwa przelatuj przez kolejny obiekt kosmiczny- powiedział Stern.
Stern powiedział, że NASA musiałaby udzielić kolejnego przedłużenia misji, a zespół New Horizons nie będzie mógł ubiegać się o takie przedłużenie. Ale naukowcy zdecydowanie planują to zrobić.
„Przybyliśmy tutaj aż do Pasa Kuipera i postaramy się wycisnąć wszystko, co możemy [z tej misji],” powiedział Stern.
Więcej statków kosmicznych będzie badać zewnętrzny układ słoneczny w przyszłości, „ale wkrótce ich tu nie będzie” - powiedział Stern. „Jesteśmy tutaj i zamierzamy to wydoić”.
- Historyczny przelot New Horizons z Ultima Thule: pełne pokrycie
- Destination Pluto: NASA New Horizons Mission in Pictures
- Nowe horyzonty mogą zrobić kolejny przelot po Ultima Thule
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia obcego ”Tam„(Grand Central Publishing, 2018; ilustrowany przez Karl Tate), jest już dostępny. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebook.
