Tämä kaavio viittaa siihen, kuinka Kuiper Belt -objekti 2014 MU69, lempinimenä Ultima Thule, olisi voinut muodostua.
(Kuva: © James Tuttle Keane / NASA / JHUAPL / SwRI)
Tiivis näkymä erittäin kaukaisesta fossiilista auttaa vastaamaan kysymyksiin planeettojen muodostumisesta koko maailmankaikkeudessa.
NASA: n New Horizons -koetin räjäytti ulkoisen aurinkokunnan esineen varhain uudenvuoden aamuna, mikä teki ensimmäisestä lentomerkistä tällaisen primitiivisen esineen. Koska vuosi 2014 MU69 on pysynyt käytännössä koskemattomana aurinkojärjestelmän syntymästä 4.5 miljardia vuotta sitten, se voi paljastaa uusia yksityiskohtia siitä ajasta. Jo ensimmäiset hämmentävät valokuvat auttavat todistamaan varhaisen aurinkokunnan mallit.
New Horizonsin ensimmäinen kohde, Pluto, toimii portinvartijana Kuiperin vyölle, aurinkojärjestelmää ympäröiville jäisille kiville. MU69 sijaitsee vyön tiheimmin asutuilla alueilla, muun muassa kylmien klassisten esineiden joukossa, joita ei ole häiritty synnytyksestään miljardien vuosien takaisesta syntymästään lähtien. [Ultima Thulen New Horizonsin lentotapa: Koko kattavuus]
"Valitsimme kylmän klassisen esineen hyvin tietylle alueelle, koska siellä todisteita oli kuljettamassa", Alan Stern, New Horizonsin päätutkija ja planeettatutkija Coloradon Southwest Research Institute (SwRI) -projektissa, kertoi Space.com: lle. Stern sanoi, että New Horizonsin kaltainen operaatio oli suorin tapa saada tietoa aurinkokunnan kynnyksestä.
New Horizons toimitettu. Uusimmat eilen (2. tammikuuta) julkaistut kuvat paljastavat lumiukon muotoisen esineen, jolla on kaksi lohkoa, joista toinen on noin kolme kertaa suurempi kuin toinen. Lehdistötilaisuuden aikana lähetystyön tutkijat sanoivat, että ainoa tapa tällaisen esineen muodostumiseen oli tulla yhteen hitaalla nopeudella - alle yhden mailin tai kilometrin tunnissa.
"Jos törmäät toiseen autoon noilla nopeuksilla, et ehkä edes vaivaudu täyttämään vakuutuslomakkeita", Jeff Moore, New Horizonsin tutkija NASA: n Ames-tutkimuskeskuksesta Kaliforniassa, kertoi väkijoukolle.
Nämä hitaat muodostumisnopeudet auttavat validoimaan äskettäin ehdotettua aurinkokunnan muodostumismallia, joka tunnetaan nimellä kivien lisäys. Tuossa mallissa auringon muodostumisesta jäljelle jäänyt kaasu ja pöly tulevat hitaasti pieniksi esineiksi, joita painovoima vetää.
"On uskomattoman ilahduttavaa nähdä tämän vahvistaneen tiedot", Stern kertoi Space.comille.
"Iso fysiikka"
Yritämme ymmärtää, miten planeettojen muoto muodostuu, on haaste. Emme voi kelata prosessia taaksepäin omassa aurinkokunnassamme, joten tutkijat vertaisivat asteroideja ja Kuiper Belt -objekteja (KBO), jotka olivat jääneet jälkeen planeettojen muodostumisesta. Näiden kaltaiset esineet alkoivat todennäköisesti kaasu- ja pölypalaina, jotka vedettiin yhteen painovoiman avulla pienissä rypyt, joihin viitataan kivinä. Toisin kuin ajotielläsi olevista kivistä, aurinkojärjestelmän pikkukivi voi kuitenkin olla yhtä suuri kuin jättiläinen lohkarat; ajatuksena on, että ne ovat pienempiä kuin planeetta-alkioina tunnettu planeettaalkio.
Muihin planeettajärjestelmiin tutustuminen voi auttaa tutkijoita ymmärtämään tämän ajanjakson aurinkokunnan historiassa, mutta ei paljon. Uusia maailmoja synnyttävä kaasu- ja pölypilvi piilottaa myös heidät, piilottaen heidät materiaalin suojaan.
Joten tutkijat luottavat enimmäkseen malleihin, tietokoneohjelmiin, jotka toimivat planeetan muodostumisprosessin simuloimiseksi. Tarkastelemalla planeettajärjestelmien tuloksia, tutkijat voivat saada kuvan niiden muodostumisen takista.
Vuonna 2012 pari tutkijaruotsalaista ruotsalaista ehdotti kivihalkeamismallia, toisin kuin nykyajan teoriat, jotka ehdottivat kaasun ja pölyn keräämistä yhteen kilometrikokoisten esineiden luomiseksi. Malli oli epätäydellinen, ja vuonna 2015 SwRI: n teoreetikko Harold Levison ehdotti joitain parannuksia. Teoriassa kuvailtiin, kuinka objektien kasvaessa senttimetrikokoisista kivistä niiden painovoimakentät työntyisivät ja vetäisivät toisiaan. Pähkinät olisivat koputtaneet joitain alkioita kaasusta ja pölystä erottaneet ne tarvitsemastaan materiaalista, jotta ne voisivat kasvaa suuremmiksi, kun taas ne, jotka pysyivät levyllä, koristelivat kiviä kasvaakseen planeeteiksi.
Viimeisimmät kuvat MU69: sta, jonka joukkue on saanut lempinimeltään Ultima Thule, näyttävät todistavan kivien lisääntymisteorian, Levison sanoi. KBO: n kaksi pientä esinettä törmäsivät hitaalla nopeudella, mikä viittaa suhteellisen rauhalliseen lisääntymisjaksoon, kun materiaalipalat kasaantuvat toisiinsa pikemman kuin vaarallisen syntymän sijaan. Levison, joka ei ole New Horizons -tiimin jäsen, on päätutkija tulevalle matkalle Jupiterin ympärillä olevalle asteroidille.
"Suuri uutinen on tarinajuttu", Cathy Olkin, New Horizonsin apulaisprojektitutkija SwRI: llä, kertoi Space.com: lle. Tätä kuvaa siitä, kuinka aurinkokunnan kohteet muodostuvat, tukee se tosiseikka, että esineen kaksi erillistä lohkoa yhdistetään kapealla kaulalla, ei paksulla, raskailla.
Pebble-lisäys saattaa myös auttaa selittämään, miksi MU69: lla ei ole näkyviä satelliitteja, huolimatta siitä, että joukkue ennakoi löytävänsä kiertoradalla suuria kiviä tai kuikkoja vuosina ja kuukausina, jotka johtavat flybyyn.
"On todella hämmästyttävää, että emme näe mitään kiertoradalla", Stern sanoi.
Levisonin mukaan jos MU69: n pilkkumainen muoto muodostuisi kivien lisäyksellä, prosessi olisi poistanut pienemmät jäännökset, jotka eivät kertyneet KBO: hon melko nopeasti, jättämättä satelliitteja New Horizonsin havaitsemiseksi.
Tietenkin on edelleen mahdollista, että uudemmat, paremmin erotetut kuvat, jotka lähetetään Maahan lähipäivinä, saattavat paljastaa tällaisia satelliitteja.
Alustavat havainnot näyttävät kuitenkin tekevän MU69: stä tupakointipistoolin kivien lisäämistä varten, mikä tarjoaa havainnollisen ottelun siihen, mikä oli viime viikolla vain teoria. Pelkällä tällä löytöllä on tärkeitä tieteellisiä vaikutuksia, ja loput New Horizonsin seuraavien kahden vuoden aikana paljastamat tiedot varmasti tuovat entistä enemmän valoa prosessiin.
"Tämä on iso fysiikka, [ikään kuin se olisi] hiukkasten ilmaisin, ja löysimme juuri standardimallin", Stern sanoi suurella virneellä viitaten perusteellisten hiukkasten teoriaan ja miten ne ovat vuorovaikutuksessa.
"Mielestäni meidät olisi nimitettävä tehtäväksi Nobel-palkinnolle", hän sanoi.
