V daljnem delu sončnega sistema nam majhna vesoljska skala pokaže, kako nastajajo orjaški planeti.
Arrocot – najbolj oddaljen in najbolj prvinski svet, ki ga je kdajkoli obiskala človeška vesoljska ladja – zdaj razkriva svoje skrivnosti v treh novih raziskavah.
Ti rezultati lahko rešijo nekaj polemik o tem, kako nastajajo planetezimali – majhna kamnita “semena”, ki se spremenijo v planete. In ta postopek je videti precej “mehkejši”, kot smo mislili prej.
“Arrocot je najbolj oddaljen, najprimitivnejši in najstarejši predmet, ki ga je vesoljsko plovilo kdajkoli raziskalo, zato smo vedeli, da bo imel edinstveno zgodovino,” je povedal Alan Stern z jugozahodnega raziskovalnega inštituta v Koloradu in glavni preiskovalec za New obzorja '.
“Vesoljsko plovilo nam je dalo informacije o tem, kako so nastali planetezimali, in verjamemo, da rezultat pomeni pomemben napredek pri razumevanju splošne tvorbe planetesimal in planetov.”
Sonda New Horizons je lani ob odhodu iz Kuiperjevega pasu obiskala Arrocot, prej znan kot (486958) 2014 MU69 ali Ultima Thule.
Na povprečni razdalji 6,7 milijarde kilometrov od Sonca in orbitalnem obdobju 293 let je Arrocot najbolj oddaljeni posamezni objekt v sončnem sistemu, ki so ga odkrili astronomi.
Arrocot je bil daleč od Sonca, izven dosega ostrega sončnega sevanja in s stabilno orbito, precej časovna kapsula, odkar je bil Sončev sistem oblikovan pred 4,6 milijardami let.
Lani maja je bil objavljen prvi tok raziskav, v katerem so bili podrobno opisani začetni rezultati tega leta na podlagi le 10 odstotkov podatkov, ki jih je New Horizons še vedno pošiljal domov na Zemljo.
Različne skupine znanstvenikov so odkrile, da je bil Arrocot nekoč binarni objekt, katerega polovici sta bili mehko povezani, čeprav procesi, ki so privedli do tega, niso bili jasni; in da je bila njegova površina pretežno rdeča, čeprav ni bilo znano, kaj ji je dalo to barvo.
Zdaj, ko smo desetkrat analizirali podatke, uporabljene v teh izvirnih dokumentih, smo odgovorili na nekatera vprašanja.
Običajno obstajata dve konkurenčni teoriji o tem, kako se rodijo planeti.
Po dolgoletnem hierarhičnem modelu planetezimalnega prirasta gradniki planetov nastanejo, ko se različni deli sončne meglice – oblak plina in prahu, ki je tvoril sonce in planete – razpršijo.
Po drugi strani pa model gradnje predpostavlja, da se elementi z istega območja postopoma in nežno združujejo in tvorijo binarne predmete.
Najnovejši podatki dajejo težo najnovejšemu modelu.
Po mnenju raziskovalcev bi bili vidni dokazi o trkih, če bi bil Arrocot oblikovan iz kosov, ki se povezujejo iz različnih delov meglice.
“Ni dokazov,” je v svojem prispevku zapisala ekipa, “o heliocentričnem, hitrem evolucijskem trku ali kakršnem koli katastrofalnem (ali subkatastrofalnem) vplivu v njegovem življenjskem ciklu … Namesto tega sklepamo, da sta se njegova dva režnja združila pri nizki hitrosti, ne več kot nekaj metrov na sekundo in morda veliko počasneje. '
To kaže na to, da sta se dva režnja oblikovala v istem delu sončne meglice – oblaku plina in prahu, ki sta tvorila sonce in planete.
“Arrocot je videti takole, ne zato, ker je nastal zaradi trkov, ampak v bolj zapletenem plesu, v katerem se njegovi sestavljeni predmeti počasi vrtijo drug okoli drugega, preden se združijo,” je dejal McKinnon.
Drugi članek astronoma Johna Spencerja z Southwest Research Institute in sodelavcev, ki so preučevali površino Arrocota. Potrdili so, da je gladka in rahlo kraterirana, kar je močno v nasprotju z drugimi predmeti v sončnem sistemu.
Potrdili so tudi, da Arrocot ni imel obročev ali satelitov, daljših od 180 metrov v radiju 8.000 kilometrov, niti atmosfere, plinov ali prahu, katerih prisotnost bi kazala na razmeroma nedavno trčenje. To kaže, da Arrokota zelo dolgo niso motili.
A podrobneje so si ogledali tudi kraterje Arrocot in ugotovili, da je površina predmeta, stara približno 4 milijarde let, skoraj toliko dolga kot sončni sistem sam.
Na splošno je opažena gostota kraterjev kljub pomanjkanju kraterjev na njegovi površini skladna s starostjo približno 4 milijarde let.
Nazadnje so v tretjem članku astronom Will Grundy iz observatorija Lowell in njegovi kolegi preučevali posebno barvo Arrocota. Najbolj rdeč naravni material – tako imenovano “infrardečo snov” – v sončnem sistemu najdemo v Kuiperjevem pasu, Arrocot pa je v njem pokrit, vendar natančna narava materiala ni jasna.
Ekipa je ugotovila, da je predmet enakomerno hladen in rdeč, prekrit z metanolskim ledom in zapletenimi organskimi molekulami, ki jih na podlagi omejenih spektralnih podatkov, ki bi jih New Horizons lahko zbral, niso mogli natančno prepoznati. Te molekule bodo verjetno ustvarile rdečo barvo.
To ne samo potrjuje, da so organske molekule vir infrardeče snovi; enakomernost barv – kot tudi starost površine, kot jo določa Spencerjeva ekipa – prav tako podpira sklep, da je bil Arrocot nastal v zelo lokalizirani regiji.
“Arrocot ima fizikalne lastnosti, ki se počasi sestavljajo skupaj z 'naravnimi' materiali v sončnem sistemu,” je dejal Grandi. “Predmet, kot je Arrocot, ne bi nastal in bi izgledal tako, kot je v bolj kaotičnem okolju.”
O Arrocotu, ki ga lahko sonda pošlje na Zemljo, verjetno ni ostalo veliko podatkov, zato bi morala vsaka prihodnja analiza temeljiti na tem, kar že imamo. Toda zdi se, da bi nam ti oddaljeni predmeti Kuiperjevega pasu lahko povedali veliko več o rojstvu našega sončnega sistema.
»To ni samo vesoljski krompir. Čudovit svet nam je povedal čudovito zgodbo. '
Članki so bili objavljeni v reviji Science in jih najdete tukaj, tukaj in tukaj.
Viri: Foto: NASA / Laboratorij za uporabno fiziko Univerze Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Roman Tkachenko
