Uued tulemused: Ultima Thule päritolu proovivõttur

NASA kosmoselaeva New Horizons vaatluste põhjal on missiooniteadlastel uus ülevaade sellest, kuidas nende kaheharuline sihtmärk Kuiperi vööndis moodustus.

On möödunud 2 kuud, kui NASA klaverisuuruses New Horizons uusaastapäeva esimestel tundidel jõudis Kuiperi vöös pisikesest sihtmärgist mööda. See surnukeha, mis oli ametlikult nimetatud (486958) 2014 MU 69 ja mille missiooniteadlased hüüdnimega "Ultima Thule", avastati alles 8 aastat pärast kosmoselaeva laskmist. Lennukist alates on Maale jõudnud tagasi piisavalt tähelepanekuid, et hakata kokku panema selle objekti tähelepanuväärset lugu ja sel nädalal esitletakse neid esimesi peatükke iga-aastasel kuu- ja planeediteaduste konverentsil.

New Horizons jäädvustas selle 2014. aasta MU 69 pildi vaid 4700 km kaugusel. Selle eraldusvõime on minimaalselt 440 jalga (135 meetrit) piksli kohta. Suurem tüve (nimetatud Ultima) on umbes 19 miili (19 km); väiksema "Thule" läbimõõt on 8 km (14 km). Pange tähele Thule ja mõlema loba ülajäsemete väikeste kraatrite selget rõhku.
NASA / JHU-APL / SWRI

Teatud mõttes tähistavad LPSC-s peetud 40 lendoravaga seotud ettekannet teadusmeeskonna esimest "võidukäiku" koos kaaslastega. Nagu juhtivteadur Alan Stern (Edela-uuringute instituut) osutab oma värskes ajaveebis S & T.com-ile, "iga New Horizoni pardal viibinud teadusliku instrumendi iga kavandatud vaatlus, mis viidi läbi vastavalt plaanile."

Kõige huvitavamad on tulemused, mis täpsustavad 2014. aasta MU 69 pinnageoloogiat ja koostist - ning mida need selle uudishimuliku objekti päritolu kohta näitavad. Sellel kehal on dünaamiliselt "külm" orbiit: selle madal kalle ja ekstsentrilisus viitavad sellele, et miski pole tema liikumist märkimisväärselt häirinud.

Seega oli kosmoselaeval ülioluline õnn uurida põlist reliikviat, mis moodustas Päikese udukogu välisservas 4, 5 miljardit aastat tagasi.

Lamestatud lumememm

New Horizonsist varakult naastes selgus 35 km (21 miili) pikkune objekt, millel oli kaks sarnase suurusega lobe, mis meenutas tagaaias lumememme. Kui aga Maale jõudis rohkem pilte, sai selgeks, et mõlemal kerel on lamestatud kuju, suuremal (dubleeritud "Ultima") rohkem kui mõnevõrra väiksemal "Thule".

Kahel lobil on pontsakas ebaühtlane tekstuur, mida uurija Kirby Runyon (ka SwRI-s) hindab ümmarguseks "ahvi leiva" saiaks. Servade ümber on paar väikest šahti, kuid üldiselt pole pind tugevalt kraatritud. Tegelikult võib Thule suur depressioon, mille meeskond on Marylandiks nimetanud, olla ainus suur kraater.

Üldiselt on mõlemad vöödid tumedad, keskmiselt 7% peegeldavad, siin-seal on mõni heledam laik. (See on lähedane Kuu peegeldusvõimega.) Heledamad laigud võivad tähistada halvenenud löökide asukohti, kuid "kõrge päikese" valgustus muudab raskeks teada, kas need on depressioonid või midagi muud.

Suur osa meeskonnast on keskendunud kitsale "kaelale", kus kaks keppi ühinevad. Tõendid viitavad õrnale ühinemisele - näiteks ei teki "prügi" ladestusi ega stressimurrud - ning kontakti piirab õhuke "krae", mis on nii heledam kui ka vähem punane kui mujal. Siiani saavad uurijad vaid aimata, kuidas ja millal see sinna jõudis.

New Horizoni teadlased lõid liitvärvipildi paremal, ühendades vasakpoolses osas nähtava 2014. aasta nähtava valguse ja infrapunakaardi kaardi 69 keskel asuva kosmoselaeva LORRI kaamera kõrgema eraldusvõimega kujutisega. See komposiit rõhutab kosmeetikatoodete üldist punast värvi. mõlemad lohud, aga ka suhteliselt hele (ja vähempunane) materjaliring rõnga ümber objekti "kaela".
NASA / JHU-APL / SwRI

Värvikihid

Rohkem kui lihtsalt pimedaks jäämine, on 2014 MU 69 pind tugevalt punane. Nagu allolev krunt näitab, on tegemist välise päikesesüsteemi punaseima materjaliga. Kuid nagu Silvia Protopapa (SwRI) märgib, on see lähedane ka teiste Maalt vaadeldud "külmade, klassikaliste" Kuiperi vöö objektide punase varjundiga.

New Horizoni pardal olnud LEISA spektromeeter skaneeris pinda korduvalt, kui kosmoseaparaat pühkis. Saadud spektrid kinnitavad mitte ainult tugevalt punase pinna värvust, vaid näitavad ka kolme erinevat langust infrapuna-lainepikkustel. Need, mis asuvad 1, 5 ja 2, 0 mikroni juures, on tingitud vesijääst, teatas Protopapa ja kolmas, 2, 27 mikroni juures näitab metanooli (CH30H) olemasolu. See lihtne orgaaniline ühend, mida sageli täheldatakse komeetide väljalaskes, moodustub metaani (CH4) oksüdeerumisel.

Ehkki 2014 MU 69 on väga tugevalt punane, sobib selle värv hästi kokku teiste "külma, klassikalise" Kuiperi vöö objektidega - objektid, mille orbiidid on umbes ümmargused ja madala kaldega, mis viitab sellele, et neid pole sellest ajast alates tugevalt häiritud. Päikesesüsteemi moodustumine.
NASA / JHU-APL / SwRI

Kõik see sobib kenasti üldpildiks: Kuiperi vöö objektides oleks nende tekkimisel pidanud olema piisavalt metaani ja vesijäät ning aja jooksul oleks kaugest Päikesest pärit kosmosekiirgus ja ultraviolettvalgus footonid muutnud need keerukamateks süsivesinikeks, mida nimetatakse koliinideks, koos selgelt tumedad, punakad toonid. Kui palju vett ja metaani võib sügavamal lebada, pole teada: kuna kaks kerast on üksteise ümber tiirlevate ühenduste asemel kontaktis, pole nende tihedust võimalik kindlaks teha ja seega saada vihjeid nende üldise koostise kohta.

Ideaalis näeks üks New Horizoni pardal veel säilitatavate piltide hulgast üles pisike kuukas. See avastus annaks kiiresti hinnangu 2014. aasta MU 69 tiheduse kohta. Stern juhib tähelepanu, et kõigi lennuvaatluste saamine võtab aega 2020. aasta augustini või septembrini. Need pakuvad tõenäoliselt veel palju avastusi ja üllatusi.

Kahekordse nägemine Kuiperi vööndis

Juba enne seda, kui New Horizons tegi selle pildi jaoks täiusliku lendorava selle aasta alguses, olid maapealsed vaatlejad 2017. aasta juulis väljakutsuva tähekujunduse tulemuste põhjal järeldanud, et 2014. aasta MU 69 oli tõenäoliselt kas sarnase suurusega objektide paar, mis tiirlesid üksteisega väga lähedalt või "kontaktbinaarne" (milleks see osutus). Tegelikult näib Kuiperi vöö harilikult hargnevat topeltobjektidega - palju rohkem kui teoreetikud arvavad, et tavapärase mõiste kaudu ürgsed kehad kasvavad järk-järgult veerisest rändrahnudest tasapinnalisteks imitaalideks.

See, mida New Horizons leidis, ei olnud pelgalt "pannkoogi külge kinnitatud lihapall", selgitab William McKinnon (Washingtoni ülikool), vaid selle asemel "midagi veelgi ainulaadsemat ja kummalisemat". Mõlema lobe põhitelg on joondatud 10 ° täpsusega - McKinnoni sõnul on selge tõend, et nad olid kokkupanemisel sel viisil üles pandud - ja see polnud juhus.

Selle asemel on dünaamikud viimastel aastatel hakanud omaks võtma viisi Päikesesüsteemi kehade kiireks kokkupanekuks - ja sageli ka paarisobjektidena - protsessi kaudu, mida nimetatakse voogesituse ebastabiilsuseks . Detailid on pisut räpane, kuid siin on põhiline idee: pöörlevas gaasi ja väikeste tahkete osakeste ketas pöörlevad lähemal olevad asjad kiiremini kui kaugemal asuvad asjad. Tavaliselt libisevad nad üksteisega sujuvalt, nn laminaarvoolus .

Kuid teadlased leidsid, et osakesed kogevad gaasi tõmbamist viisil, mis põhjustab nende kokkupanekut, mitte ei libise üksteisest mööda. Muud osakesed põrkuvad nende klompidega kokku ja väikesed tükid kasvavad kiiresti suurteks massideks. (Siin on kasulik video.) See kiire kasv oleks olnud suur eelis ürgses Kuiperi vööndis, kus massist oli puudust ja mida kohtab harva.

Veelgi parem, kui see klompimine oleks kutsunud esile turbulentsi, mis omakorda käivitas pöörlemise kasvavates klompides, mille tulemusel tekkisid palju ja palju binaarkehi. David Nesvorný, Andrew Youdini ja Derek Richardsoni 2010. aasta analüüs näitas, et voogesituse ebastabiilsus pakkus lihtsat ja tõhusat viisi Maalt avastatavate suurte Kuiperi vööndi binaarsete failide leidmiseks ning tõenäoliselt viis see ka paljude väikeste binaarideni.

McKinnon hoiatab, et keegi ei tea veel seda, kuidas 2014 MU 69 võis kaotada nurgaimpulsi arenedes lähedalt tiirlevatelt objektide paarilt kontaktbinaariks. Samuti pole selge, miks nüüdseks liidetud paar pöörleb nii aeglaselt (umbes 15 tunniga). Kosmoseaparaadi veel edastatavate tähelepanekute lähemalt uurimine võib pakkuda rohkem vihjeid.

Lõpuks, hämmastava "sa oled seal" kogemuse saamiseks klõpsake allpool, et esitada New Horizoni piltide liitvideo, mis näitab New Horizonsi poolt nähtavat 2014. aasta MU 69 - alates nõrgast blotist Amburi täheväljadelt kuni eraldatud kahevöötmesse visuaal, mis tervitas kosmoselaeva lendude ajal - saates kuninganna kitarristi Brian May loo "New Horizons" heliriba.