Gentle Kiss: Miten Kuiper Belt Object Ultima Thule syntyi



Kaukaisen esineen muodostivat yllättävän lempeä kahden pienen alkukehon fuusio Ultima Thule, uuden tutkimuksen mukaan.

Nämä kaksi progenitoria itse yhdistyvät todennäköisesti samasta pilvestä jäisessä materiaalissa aurinkokunnan aamunkoitto, miljardeja kilometrejä vastasyntyneestä auringosta. He alun perin kiertivät yhteisen massakeskuksen, mutta kiertyivät lähemmäs ja lähemmäs, lopulta kokoontumalla päättäväisesti rauhassa.

"Nämä kaverit näyttävät siltä, ​​että he tulivat yhteen sananmukaisesti avaruusalusten telakointinopeudella", sanoi tutkimuksen johtaja Alan Stern, Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. "Tämä on todellakin informatiivinen alkuperästä planetesimaali siellä. "

Stern on NASA: n New Horizons -operaation johtava tutkija lensi Ultima Thule tämän vuoden 1. tammikuuta. Uusi tutkimus, joka julkaistiin verkossa tänään (16. toukokuuta) lehdessä tiede, kuvaa alkuperäistä tiedettä, joka palaa siitä lentosta, kaikkein kaukaisimmasta planeettakokemuksesta avaruusvalon historiassa.

Related: New Horizons 'Ultima Thule Flyby kuvissa

Kauko-kohde numero 2

Uusia näköaloja lanseerattiin tammikuussa 2006, jotta saattaisiin ensimmäisen kerran tarkasti Plutoa, joka oli pysynyt suureksi osaksi salaperäiseksi sen 1930-luvun löytämisen jälkeen. Avaruusalus tarkisti tämän tärkeimmän tehtävän tavoitteen heinäkuussa 2015, zoomaamalla 7 800 mailia (12 500 kilometriä) kääpiö planeetalta ja ottamalla hämmästyttäviä kuvia sen hämmästyttävän monimutkaisesta ja monipuolisesta pinnasta.

Sitten New Horizons -tiimi kiinnitti huomionsa Ultima Thuleen (virallinen nimi: 2014 MU69), pieni kohde, joka on tällä hetkellä noin 4 miljardia kilometriä maapallosta – 1 miljardia kilometriä (1,6 miljardia kilometriä) kaukaisempi kuin Pluto.

1 tammikuun flyby, New Horizonsin laajennetun tehtävän keskeinen osa, oli vielä haastavampi avaruuslamppu kuin Pluto kohtaa.

Ultima Thule on paljon pienempi kuin kääpiöplaneetta, joka ulottuu vain 22 kilometrin pituiseen ulottuvuuteen. Ja uudet horisontit antoivat Ultima Thulelle paljon lähempänä kuin Plutoa, risteilivät vain 2 200 mailia (3540 km) pienen esineen jäykän pinnan yläpuolelle. Koetin oli tunkeutumassa 32,280 km / h (51,950 km / h) suhteessa sen kohteena olevaan kohteeseen.

Toistaiseksi New Horizons on palannut kotiin vain 25%: n lennoista, ja kaikkien pitäisi olla käytössä vuoden 2020 puoliväliin mennessä. Uusi tutkimus perustuu vain 10 prosenttiin odotetusta kokonaisliikenteestä – tutkijoiden toimittama määrä helmikuun lopussa, Stern sanoi. Mutta tämäkin rajattu ensimmäinen katsaus New Horizonsin kuviin ja mittauksiin on tuottanut erittäin kiehtovia tuloksia, kuten uusi paperi näyttää.

Related: Kohde Pluto: NASA: n New Horizons -operaatio kuvissa

Litteä, punertava lumiukko

Uudet horisontit havaitsivat, että 2014 MU69 on "kontaktibinaarinen", joka koostuu kahdesta lohkosta, jonka joukkue nimitti Ultimaksi (isompi) ja Thuleksi. Esine siis näyttää lumimieheltä – joka tapauksessa murskattu ja verinen.

Ultima Thule on avaruusaluksen koskaan tutkima pisimmäinen kohde, lukuun ottamatta Mars, Stern sanoi. Punainen planeetta johtuu sävystään rautaoksideille (ruoste), mutta 2014 MU69: lla on jotain muuta. New Horizons -tiimi uskoo, että väri tulee monimutkaisista orgaanisista molekyyleistä, jotka tunnetaan nimellä tholins, tai jotain sellaista.

Tämä ei olisi tuntematon; Tholiinien uskotaan olevan vastuussa punaisista karhoista, jotka New Horizons plottalla ja sen suurimmalla kuuellä, Charon.

Ja sitten siellä on murskattu: Ultima Thule, erityisesti Ultima-lohko, on erityisesti litistetty – "jotain, jota kukaan ei odottanut tai ennustanut malleilla, lähettämällä teoreetikot takaisin piirustuspöydälle", Stern kertoi Space.comille.

Tiimi ei ole varma, miten Ultima Thule sai pannukakku-muotoisen muodon. On mahdollista, että nopea rotaatio oli tärkeä, Stern sanoi. (Objekti täyttää parhaillaan yhden spinin 15,9 tunnin välein, mutta kaksi alkuperää olevaa lohkoa ovat saattaneet nuoruudessaan kääntyä paljon nopeammin ennen sulautumista.)

"Tai ehkä oli paljon aerodynaamista eroosiota", Stern sanoi, vedoten siihen mahdollisuuteen, että kaasu ja materiaalin jyvät, jotka eivät olleet sisällytetty Ultimaan tai Thuleen, olisivat voineet hioa ne.

Myös monet muut mysteerit ovat edelleen. Esimerkiksi Ultima-urheilussa on useita samankokoiset, suuret rinteet, joka voi olla pienten kappaleiden ääriviivat. Thule-alueella ei kuitenkaan näy tällaisia ​​kukkuloita.

Tämä voi johtua siitä, että kaksi lohkoa muodostettiin hieman eri tavoin. Mutta Thulessa on 4,3 kilometrin kokoinen kraatteri, jota kutsutaan Marylandiksi. Joten on mahdollista, että lobe oli myös rinteitä, mutta nämä ominaisuudet haudattiin, kun Maryland-gouging-vaikutus koski Thulea, Stern sanoi. (Uudet horisontit eivät vakoineet suuria kraattereja Ultima-lohkolla.)

Lisäksi molemmilla lohkoilla on lukuisia pieniä kaivoksia, joiden alkuperä on määrittelemätön. Ja useat muodostumisprosessit ovat todennäköisesti mukana, tutkimusryhmän jäsenet sanoivat.

"Arvioimme, että samankokoisten kaivosten ketjut muodostuvat todennäköisemmin sisäisistä prosesseista kuin krateroimalla, mutta eristetyt kaivokset, jotka esittävät suunnilleen pyöreitä tasomaisia ​​ääriviivoja, kulhon muotoisia sisäsyvennyksiä ja joissakin tapauksissa korotettuja vanteita, ovat johdonmukaisempia vaikutuskraaterin morfologian kanssa, ”tutkijat kirjoittivat uuteen tutkimukseen.

New Horizons -tiimi ei ole vielä havainnut mitään satelliitteja tai renkaita, jotka kiertävät Ultima Thuleä, eikä esine ole osoittanut mitään tunnetta ilmakehästä tai komeetta muistuttavasta outgassingista. Mutta tutkijat etsivät yhä enemmän tietoa maapallolle.

Ensisijainen kohde

Ultima Thulen kahden lohkon muotoilu viittaa voimakkaasti siihen, että esine on ensiarvoinen ja menee aina aurinkokunnan syntymään asti.

Vaikutusnopeudet vuonna 2014 MU69: n naapurustossa – kylmät, tummat syvyydet Neptunuksen tuntumassa, joita kutsutaan Kuiper-vyöhykkeeksi – ovat tällä hetkellä noin 1070 km / h (1 080 km / h). Moderni tapaaminen kahdesta esineestä olisi tällöin liian väkivaltainen tuottamaan tänään näkemämme Ultima Thule; sen kaksi lohkoa olisi tuhoutunut tai vääristynyt, Stern ja hänen kollegansa löytyivät.

Itse asiassa mallintamistyö, jonka tiimi esitti konferenssissa viime kuussa, viittaa siihen, että törmäys todennäköisesti tapahtui noin 5,5 km / h – hitaampi kuin useimmat lenkkeilijät. Tällainen "lempeä dynamiikkaympäristö" esiintyi kauan sitten, pian sen jälkeen, kun aurinko oli muodostunut.

Muita todisteita tuetaan käsitystä siitä, että Ultima Thule on vanha ja suhteellisen muuttumaton esine. Esimerkiksi sen kaksi lohkoa ovat samankaltaisia ​​sekä kirkkauden että värin suhteen, mikä viittaa siihen, että ne muodostivat samasta pyörivän kaasun ja pölyn pilven kauan sitten.

"Tämä on ensimmäinen epäilemättä ensiluokkainen kontaktibinääri, jonka olemme nähneet lähellä avaruusalusta", Stern sanoi.

Related: Kuiper-vyö: esineet aurinkokunnan reunassa

Lisää työtä

New Horizons -tiimin jäsenet saattavat päätyä halkeilemaan enemmän Ultima Thule -mysteerejä yhden päivän aikana; Suurin osa lennon tiedoista ei ole vielä tullut maan päälle.

Ja vaikka kaikki nämä tiedot on analysoitu, voi olla vielä enemmän työtä. Avaruusalus on terve ja sillä on riittävästi polttoainetta lentää toisen syvän avaruuden kohteena, Stern sanoi.

NASA: n olisi myönnettävä toinen lähetystyö, jotta tämä tapahtuisi, ja New Horizons -tiimi ei voi hakea tällaista jatkoa ensi vuonna, Stern sanoi. Mutta tutkijat aikovat ehdottomasti tehdä niin.

"Tulimme täältä ulos Kuiperin vyöhykkeelle, ja yritämme puristaa jokaista viimeistä asiaa [out of this mission], Stern sanoi.

Lisää avaruusaluksia tutkitaan tulevaisuudessa aurinkokunnan ulkoasua, "mutta he eivät tule olemaan täällä milloin tahansa", Stern sanoi. "Olemme täällä, ja me aiomme maitoa sitä."

Mike Wallin kirja ulkomaalaisen elämän etsimisestä, "Out There"(Grand Central Publishing, 2018; Karl Tate), on nyt. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook.