NASA: n New Horizons -aluksen avaruusalus lensi kaukaisen Kuiper Belt -objektin Ultima Thulen (2014 MU69) vieressä 1. tammikuuta 2019.
(Kuva: © NASA / Johns Hopkinsin yliopiston sovelletun fysiikan laboratorio / Varsinais-tutkimusinstituutti / Kansallinen optisen tähtitieteen observatorio)
Yllättävän lempeä sulautuminen kahden pienen alkuperän välillä muodosti etäisyyden Ultima Thule, uusi tutkimus ehdottaa.
Nämä kaksi progenitoria itse todennäköisesti kolasoituvat samasta jäisestä materiaalipilvestä aurinkokunnan kynnyksellä, miljardeja mailia vastasyntyneen auringosta. He ympyröivät aluksi yhteistä massakeskusta, mutta kääntyivät lähemmäs ja lähemmäksi, tapaamalla lopulta päättäväisesti rauhallisesti.
"Nämä kaverit näyttävät siltä, että he olisivat tulleet yhteen kirjaimellisesti avaruusalusten kiinnitysnopeudella", kertoi tutkimuksen johtava kirjailija Alan Stern, Lounais-tutkimuslaitos Boulderissa, Coloradossa. "Tämä on todella informatiivista planetesimaali siellä. "
Stern on päätutkija NASA: n New Horizons -operaatiolle, joka lensi Ultima Thule tämän vuoden 1. tammikuuta. Uusi tutkimus, joka julkaistiin verkossa tänään (16. toukokuuta) lehdessä tiede, kuvaa alkuperäisen tieteen paluun tuosta lentomäärästä, kaikkein kaukaisimmasta planeetan kohtaamisesta avaruuslennon historiassa.
Etäinen tavoite numero 2
Uusia näköaloja lanseerattiin tammikuussa 2006 saadakseen ensimmäisen katsauksen Pluutoon, joka oli pysynyt paljolti salaperäisenä vuodesta 1930 lähtien. Avaruusalus tarkisti tämän päätehtävän heinäkuussa 2015, zoomaamalla 8500 kilometrin etäisyydellä kääpiöplaneetasta ja ottamalla uskomattomia kuvia sen hämmästyttävän monimutkaisesta ja monipuolisesta pinnasta.
New Horizons -tiimi kääntyi sitten huomionsa Ultima Thuleen (virallinen nimi: 2014 MU69), pieni esine, joka sijaitsee tällä hetkellä noin 4 miljardia mailia (6,5 miljardia km) maapallosta - 1 miljardi mailia (1,6 miljardia km) kauempana kuin Pluto.
1. tammikuuta flyby, New Horizonsin laajennetun operaation keskipiste, oli vielä haastavampaa avaruuslentoyhdistelmä kuin Pluton kohtaaminen.
Ultima Thule on paljon pienempi kuin kääpiöplaneetta, ja sen pisin mitta on vain 35 mailia. Ja New Horizons antoi Ultima Thulelle paljon lähempänä ajelua kuin se teki Pluton, matkalla vain 2 200 mailia (3 540 km) pienen esineen kylmän pinnan yläpuolelle. Koetin sylinteriä pitkin nopeudella 32 280 km / h (51 950 km / h) suhteessa tavoitteeseensa tuolloin.
Toistaiseksi New Horizons on palannut kotiin vain 25% lentotiedoistaan, joiden kaikkien pitäisi olla käsillä vuoden 2020 puoliväliin mennessä. Uusi tutkimus perustuu vain 10 prosenttiin odotetusta kokonaispainosta - käytettävissä olevaan määrään, kun tutkijat toimittivat paperin helmikuun lopulla, Stern sanoi. Mutta jopa tämä New Horizonsin kuvien ja mittausten rajoitettu ensimmäinen katsaus on tuottanut erittäin mielenkiintoisia tuloksia, kuten uusi paperi osoittaa.
Levyttynyt, punertava lumiukko
New Horizons havaitsi, että vuoden 2014 MU69 on "yhteysbinaari", joka koostuu kahdesta lohkosta, jotka joukkue nimitti Ultimaksi (suurempi) ja Thuleksi. Esine siis näyttää lumiukolta - murskattu ja verinen joka tapauksessa.
Ultima Thule on punaisin esine, jonka avaruusalus on koskaan tutkinut, lukuun ottamatta Mars, Stern sanoi. Punainen planeetta velkaa värinsä raudan oksideille (ruoste), mutta vuoden 2014 MU69: n kanssa tapahtuu jotain muuta. New Horizons -tiimin mielestä väri tulee monimutkaisista orgaanisista molekyyleistä, jotka tunnetaan nimellä tholiinit, tai jotain näistä.
Tämä ei olisi ennenkuulumatonta; tholiinien uskotaan olevan vastuussa punertavista karhoista, joita New Horizons havaitsi Plutossa ja sen suurimmassa kuussa, Charon.
Ja sitten siellä on murskattu kappale: Ultima Thule, etenkin Ultima-lohko, on huomattavasti litistynyt - "jotain, jota kukaan ei odottanut tai ennustanut mallien kanssa, lähettäen teoreetikot takaisin piirustuspöydälle", Stern kertoi Space.com: lle.
Joukkue ei ole varma kuinka Ultima Thule sai pannukakku-muotoisensa. On mahdollista, että nopea kierto on ollut merkityksessä, Stern sanoi. (Kohde suorittaa tällä hetkellä yhden kehrämisen 15.9 tunnin välein, mutta kaksi komponenttiliuskaa ovat saattaneet kiertyä paljon nopeammin nuoruudessaan, ennen sulautumista.)
"Tai ehkä, että aerodynaaminen eroosio oli paljon", Stern totesi vetoamalla mahdollisuuteen, että kaasut ja materiaalin jyvät, joita ei sisällytetty Ultimaan tai Thulaan, olisivat voineet pestä ne alas.
Myös monet muut mysteerit pysyvät samoina. Esimerkiksi Ultima urheilee useita samankokoiset tukeutuvat kummelit, jotka voivat olla pienempien kappaleiden, jotka rakensivat keilan, ääriviivat. Thulen alueella ei kuitenkaan ole sellaisia mäkiä.
Se voi johtua siitä, että kaksi lohkoa muodostuivat hieman eri tavoin. Mutta Thulella on 4,3 mailin leveä (7 km) kraatteri nimeltään Maryland. Joten, on mahdollista, että leualla oli myös kukkulat, mutta nämä piirteet haudattiin, kun Marylandin haarukka iski uudelleen Thuleen, Stern sanoi. (New Horizons ei vakoittanut mitään suuria kraattereita Ultima-lohkoon.)
Lisäksi molemmilla lohkoilla on lukuisia pieniä kuoppia, joiden alkuperä on edelleen määrittelemätön. Ja tutkimusryhmän jäsenet sanoivat todennäköisesti, että muodostuu useita muodostumisprosesseja.
"Arvioimme, että samankokoisten kaivojen ketjut muodostuvat todennäköisemmin sisäisillä prosesseilla kuin kraatteroinnilla, mutta eristetyt kuopat, joissa on suunnilleen pyöreä pohjapiirros, kulhoon muotoutuneet sisemmät painaumat ja joissain tapauksissa korotetut vanteet, ovat sopusoinnussa iskulaatikon morfologian kanssa ", tutkijat kirjoittivat uudessa tutkimuksessa.
New Horizons -tiimi ei ole vielä havainnut Ultima Thulea kiertäviä satelliitteja tai renkaita, ja esineessä ei ole havaittu merkkejä ilmapiiristä tai komeetan kaltaisesta kaasunpoistosta. Mutta tutkijat etsivät jatkuvasti, kun yhä enemmän tietoja tulee maan päälle.
Ensisijainen esine
Ultima Thulen kaksi lohkoa osoittaa vahvasti, että esine on ensisijainen ja menee takaisin aurinkokunnan syntymään.
Vaikutusnopeudet vuonna 2014 MU69: n naapurustossa - kylmän pimeässä Neptunuksen ulkopuolella tunnetulla Kuiper-vyöllä - on tällä hetkellä noin 670 mph (1 080 km / h). Moderni kahden esineen tapaaminen siellä olisi siten liian väkivaltainen tuottamaan Ultima Thulea, jonka tänään näemme; Sen kaksi lohkoa olisi tuhottu tai väärin käsitelty, Stern ja hänen kollegansa löysivät.
Itse asiassa viime kuussa konferenssissa esitellyt mallityöt viittaavat todennäköisesti tapahtuneeseen törmäykseen noin 8,9 km / h - hitaampaa kuin useimmat lenkkeilijät menevät. Tällainen "lempeä dynaaminen ympäristö" oli läsnä kauan sitten, pian auringon muodostumisen jälkeen.
Muut todistusaineet tukevat ajatusta, että Ultima Thule on muinainen ja suhteellisen muuttumaton esine. Esimerkiksi sen kaksi lohkoa ovat samankaltaisia sekä kirkkaudella että värillä, mikä viittaa siihen, että ne muodostuivat samasta pyörivästä kaasu- ja pölypilvestä kauan sitten.
"Tämä on ensimmäinen kiistatta alkeellinen kontaktibinaari, jonka olemme nähneet lähellä avaruusaluksen kanssa", Stern sanoi.
Lisää työtä tekemistä
New Horizons -tiimin jäsenet saattavat lopulta murtautua enemmän Ultima Thule -salaisuuksia yhtenä päivänä; suurin osa lentotiedoista ei vieläkään ole tullut maan päälle.
Ja jopa kun kaikki nämä tiedot on analysoitu, työtä voi olla vielä enemmän. Avaruusalus on terve ja siinä on jäljellä tarpeeksi polttoainetta lentää vielä yhden syvän avaruuden kohteen ohitse, Stern sanoi.
NASAn olisi myönnettävä uusi operaation jatkaminen tämän tapahtumiseksi, ja New Horizons -tiimi ei voi hakea tällaista jatkamista ensi vuonna, Stern sanoi. Mutta tutkijat ehdottomasti suunnittelevat tekevänsä niin.
"Tulimme koko matkan täältä Kuiper-vyölle ja yritämme puristaa kaikki viimeiset mahdolliset asiat [tästä tehtävästä]", Stern sanoi.
Lisää avaruusaluksia tutkii ulkoista aurinkokuntaa tulevaisuudessa, "mutta he eivät tule olemaan täällä pian", Stern sanoi. "Olemme täällä ja aiomme lypsää sitä."
- New Horizonsin historiallinen Ultima Thulen perho: Täysi kattavuus
- Kohde Pluto: NASA: n New Horizons -operaatio kuvissa
- Uudet horisontit saattavat tehdä vielä yhden flyby Ultima Thulen jälkeen
Mike Wallin kirja vieraan elämän etsinnästä "Siellä"(Grand Central Publishing, 2018; kuvaaja Karl Tate), on nyt poissa. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook.
