Kuinka tutkit äärimmäisen pientä planeettakehoa aurinkokuntamme hämärissä ulkoalueissa? Hanki kaikki ystäväsi ympäri maailmaa odottamaan erittäin vaikeita - ellei lyhytaikaisia - erikoistapahtumia. Anna James Elliot MIT: stä, joka työskenteli kymmenien observatorioiden ja tähtitieteilijöiden kanssa ympäri maailmaa, mukaan lukien Jay Pasachoff Williams Collegesta Massachusettsissa, yrittää tehdä havaintoja Kuiper Belt Object 55636 (tunnetaan myös nimellä 2002 TX300) pienestä vartalosta. kiertävä noin 48 AU päässä auringosta. Koska tämä KBO on liian pieni ja kaukana sen pinnan suorista havainnoista, tähtitieteilijät seurasivat ja piirtivät sen kulkua selvittääkseen, milloin se kulkee kaukaisen tähden edessä.
KBO peitettiin tai kulki kirkkaan taustan edessä, tapahtuma, joka kesti vain 10 sekuntia. Mutta siinä lyhyessä ajassa, tähtitieteilijät pystyivät määrittämään kohteen koon ja albedon. Molemmat tulokset olivat yllättäviä.
55636: n todettiin pienemmäksi kuin aikaisemmin ajateltiin, halkaisija 300 km, mutta se on heijastava, mikä tarkoittaa, että se peitetään tuoreella, valkoisella jäällä.
Useimmilla tunnetuilla KBO-pinnoilla on tummat pinnat johtuen avaruussäästä, pölyn kertymisestä ja kosmisten säteilyjen pommituksista, joten 55636: n kirkkaus osoittaa, että sillä on aktiivinen pinnoitusmekanismi, tai ehkä, että joissakin tapauksissa makean veden jää voi kestää miljardeja vuosia ulkoalueilla. aurinkokunnan.
42 tähtitieteilijää 18 Australian, Uuden-Seelannin, Etelä-Afrikan, Meksikon ja Yhdysvaltojen observatoriosta osallistui havaintoihin, mutta sään ja ajoituksen vuoksi vain kaksi observatorioa, molemmat Havaijissa, pystyi havaitsemaan okkultuurin. Työskennellessään Wayne Rosingin kanssa Pasachoff koordinoi havainnot parhaiten havainnoineen Haleakala-kraatterissa sijaitsevassa Las Cumbresin observatorion maailmanlaajuisessa teleskooppiverkossa, joka sijaitsee Haleakala-kraatterissa Havaijilla.
Mutta Pasachoff kertoi Space Magazine: lle, että kahden erilaisen näkökulman kanssa työskenteleminen antoi kyvyn tehdä melko tarkkoja mittoja KBO: sta.
"Oli ehdottoman tärkeää saada toinen havaintopaikka", hän sanoi. ”Ilman sitä me
ei olisi tiennyt missä pyöreän tai elliptisen rungon kohdalla sointu, okkulointilinja kulki, ja emme olisi voineet asettaa ylärajaa kehon kokoon. "
Sointu valtavan rungon reunan lähellä voi olla häviävän pieni, Pasachoff lisäsi, selittäen miksi he tarvitsivat vähintään kahta sointua.
Vaikka aurinkokunnan muiden hyvin heijastavien kappaleiden, kuten kääpiöplaneton Pluton ja Saturnin kuun Enceladusin, pintoja uusitaan jatkuvasti tuoreella jäällä ilmakehän kaasujen tiivistymisestä tai kryovolkanismista, joka kiertää vettä laavan sijasta, 55636 on liian pieni jotta nämä mekanismit toimivat.
"Yllättävä asia miljardia vuotta vanhassa esineessä, joka on niin heijastava, että se ylläpitää tai uudisti heijastuskykyään", sanoi Pasachoff, "joten mahdollisuuksiin sisältyy pimennys, jonka tiedämme tapahtuvan sisäisessä aurinkokunnassa, on paljon vähemmän ulospääsyä. siellä; tai esine uudistaa jäänsä tai pakkasensa sisäpuolelta. Tarvitsemme uusia havaintoja tai enemmän KBO: ta oksennuksilla, ja tarvitsemme enemmän teoreettista työtä. "
Tämä oli ensimmäinen onnistunut KBO: n "suunniteltu" havainto tähtien okkultaatiomenetelmää käyttämällä. Vuonna 2009 toinen joukkue haki neljä ja puoli vuotta Hubble-tietoja, jotta löydettäisiin erittäin pienen, 975 metrin (3200 jalkaa) KBO: n ja yli 6,7 miljardin kilometrin (4,2 miljardin mailin) etäisyys.
Useiden vuosien ajan Pasachoff ja hänen tiiminsä Williams Collegesta ovat työskennelleet Elliotin ja muiden kanssa MIT: stä sekä Etelä-Afrikan tähtitieteellisestä observatoriosta Amanda Gulbiksen kanssa tutkiakseen Pluttoa okkuloinnin avulla. Tähtien kirkkauden mittauksella, kun Pluto piilottaa tai peittää sen, he ovat osoittaneet, että Pluton ilmapiiri lämpenee tai laajeni hieman. Päätavoite on nyt selvittää, kuinka ilmapiiri muuttuu. Tämä on erityisen merkittävä New Horizons -aluksen ollessa matkalla Plutoon.
Pasachoff kertoi tietävänsä 55636: n albedon olevan kirkas, mutta hämmästynyt kuinka kirkas se oli. Tämän esineen uskotaan johtuvan törmäyksestä, joka tapahtui miljardi vuotta sitten yhden kolmesta tunnetusta kääpiö planeetasta Kuiperin vyön, Haumea, ja toisen esineen välillä, joka aiheutti Haumea jäisen vaipan murtumisen tusinaan pienempiin kappaleisiin, mukaan lukien 55636.
"Mike Brown (KBO ja kääpiö planeetanmetsästäjä Caltechista) kertoi minulle viime vuonna ennen havaintoja, että esine olisi heijastava, koska se on Haumea-perheessä, ja Haumeassa itsessään on korkea albedo", Pasachoff sanoi.
Pasachoff työskenteli Brownin ja hänen tiiminsä kanssa viime vuonna yrittäessään kaapata Haumea-kuun Namakan kauttakulkujen keskinäisiä tapahtumia Palomarin 5-metrisen kaukoputken avulla, mutta he eivät onnistuneet havaitsemaan erittäin pieniä vaikutuksia, kun otetaan huomioon Haumea nopea kiertoaika .
Elliot käytti okkultaatiomenetelmää löytääkseen Uranuksen renkaat vuosikymmeniä sitten ja puolustaa edelleen menetelmää.
Pasachoff sanoi, että äskettäinen havainto 55636 oli erittäin palkitseva. "Se oli uskomaton havainto, ja olin erittäin iloinen voidessani olla osa sitä." Hän sanoi. "Olen ylpeä siitä, että kaikki kolme Nature-artikkelin kuvaajaa ja molemmat onnistuneet havainnot ovat Williams College -tiimin järjestämiä tai laatimia."
Hän lisäsi, että kaikki tällaiset havainnot sisältävät ainakin nämä neljä elementtiä: astrometriset ennusteet, havainnot, datan vähentäminen, tulkinta.
"Olimme erittäin onnekkaita ja kiinnostuneita onnistumisesta havainnoinneilla", Pasachoff sanoi. ”Mutta on tärkeää huomata, että Jim Elliot ja hänen kollegansa MIT: ssä ja Lowellin observatoriossa ovat työskennelleet vuosien ajan hienosäätää ennustemenetelmiä saadakseen ne tarpeeksi tarkkoja tätä tarkoitusta varten. Ja tämä tapahtuma oli ensimmäinen kerta, kun ennusteet olivat olleet riittävän tarkkoja ansaitsemaan kokoonpanemiemme kaukoputkien kokonaisen painon. Se, että otimme tapahtuman lähelle käynnistymisennusteen keskustaa, on kunnia astrometriatiimille. "
Huomaa: Tämä artikkeli päivitettiin 20.6.
Lähteet: Williams College (ja sähköpostinvaihto Jay Pasachoffin kanssa), MIT, BBC, Nature
