NASAs romfartøy New Horizons fløy av det fjerne Kuiper Belt-objektet Ultima Thule (2014 MU69) 1. januar 2019.
(Bilde: © NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / National Optical Astronomy Observatory)
En overraskende mild fusjon mellom to små uregenskaper dannet det fjerne objektet Ultima Thule, antyder en ny studie.
Disse to forfedrene selv sammenslåes sannsynligvis fra den samme skyen av isete materiale på solsystemets morgen, milliarder miles fra den nyfødte solen. De sirklet opprinnelig om et felles massesenter, men spiralert nærmere og nærmere, og møtte til slutt på avgjort rolig måte.
"Disse karene ser ut som de kom sammen i bokstavelig talt romfartøy-dokking hastighet," sa studiens hovedforfatter Alan Stern, fra Southwest Research Institute i Boulder, Colorado. "Dette er virkelig informativt om opprinnelsen til planetesimaler der ute."
Stern er hovedetterforsker for NASAs New Horizons-oppdrag, som fløy av Ultima Thule 1. januar i år. Den nye studien, som ble publisert online i dag (16. mai) i tidsskriftet Vitenskap, beskriver de innledende vitenskapelige returene fra flybyen, det fjerneste planetmøtet i romfartens historie.
Fjernmål nummer 2
Nye horisonter ble lansert i januar 2006 for å få det første noensinne på Pluto, som stort sett hadde holdt seg mystisk siden oppdagelsen i 1930. Romfartøyet sjekket av dette viktigste oppdragsmålet i juli 2015, og zoomet inn mellom 12.500 kilometer (12.500 kilometer) fra dvergplaneten og fanget fantastiske bilder av dens imponerende komplekse og mangfoldige overflate.
New Horizons-teamet vendte seg deretter mot Ultima Thule (offisielt navn: 2014 MU69), en liten gjenstand som for øyeblikket ligger 6,5 milliarder kilometer fra Jorden - 1,6 milliarder kilometer lenger enn Pluto.
1. januar-flybyen, midtpunktet i New Horizons utvidede oppdrag, var en enda mer utfordrende romfartsprestasjon enn den Pluto møte.
Ultima Thule er mye mindre enn dvergplanetsom strekker seg bare 35 kilometer i sin lengste dimensjon. Og New Horizons ga Ultima Thule en mye tettere barbering enn Pluto, og krysset bare 2.240 mil over det lille objekts friste overflate. Sonden barrlet sammen med 51 950 km / t 32,280 km / t i forhold til målet den gangen.
Så langt har New Horizons strålt hjem bare 25% av flyby-dataene, som alle burde være i hånden innen midten av 2020. Den nye studien er basert på bare 10% av den forventede totale fangsten - mengden tilgjengelig da forskerne sendte inn papiret i slutten av februar, sa Stern. Men selv dette begrensede første blikket på New Horizons 'bilder og målinger har gitt noen veldig spennende resultater, som den nye artikkelen viser.
En flat, rødlig snømann
New Horizons fant at 2014 MU69 er en "contact binær" sammensatt av to fliser, som teamet kalte Ultima (den større) og Thule. Objektet derfor ser ut som en snømann - en knust og blodig, uansett.
Ultima Thule er den rødeste gjenstanden som noen gang er utforsket av et romfartøy, med unntak av Mars, Sa Stern. The Red Planet skylder fargen på jernoksider (rust), men noe annet skjer med 2014 MU69. New Horizons-teamet tror fargen kommer fra komplekse organiske molekyler kjent som tholiner, eller noe lignende.
Dette ville ikke være uhørt; toliner antas å være ansvarlig for de rødlige skårene som New Horizons oppdaget på Pluto og dens største måne, Charon.
Og så er det den knuste biten: Ultima Thule, spesielt Ultima-loppen, er spesielt flatet ut - "noe som virkelig ingen forventet eller forutså med modeller, og sendte teoretikerne tilbake til tegnebrettet," sa Stern til Space.com.
Teamet er ikke sikker på hvordan Ultima Thule fikk sin pannekake-form. Det er mulig at rask rotasjon spilte en rolle, sa Stern. (Objektet fullfører for øyeblikket ett spinn hver 15,9 time, men de to konstituerende lobene kan ha rotert mye raskere i ungdommen før fusjonen.)
"Eller kanskje det var mye aerodynamisk erosjon," sa Stern, og påkalte muligheten for at gass og korn av materiale som ikke ble integrert i Ultima eller Thule, kunne ha skurpet dem ned.
Mange andre mysterier forblir også. For eksempel sport Ultima et antall tilstøtende hauger av lignende størrelse, som kan være konturene av de mindre delene som bygde opp loppen. Ingen slike hauger er imidlertid synlige på Thule.
Det kan skyldes at de to flikene dannet seg på litt forskjellige måter. Men Thule har et 7,3 kilometer bredt (7 km) krater kalt Maryland. Så det er mulig at loben også hadde hauger, men disse funksjonene ble begravet da påvirkningen fra Maryland-gylningen gjenoppsto Thule, sa Stern. (New Horizons spionerte ikke noen store kratere på Ultima-loppen.)
I tillegg har begge lobber mange små groper, hvis opprinnelse forblir ubestemt. Og flere dannelsesprosesser er sannsynligvis involvert, sa medlemmene av studieteamet.
"Vår vurdering er at kjedene til groper av lignende størrelse sannsynligvis vil bli dannet av indre prosesser enn ved krater, men de isolerte gropene som viser omtrent sirkulære planformkonturer, skålformede indre fordypninger, og i noen tilfeller hevede felger, er mer konsistente med påvirkningskratermorfologi, ”skrev forskerne i den nye studien.
New Horizons-teamet har foreløpig ikke oppdaget noen satellitter eller ringer som kretser rundt Ultima Thule, og objektet har ikke vist tegn til en atmosfære eller noen kometlignende avgassing. Men forskerne vil fortsette å se etter hvert som flere og flere data kommer ned til Jorden.
En urhabil gjenstand
Ultima Thules to-lobede form antyder sterkt at objektet er primordialt, og går helt tilbake til solsystemets fødsel.
Effekthastighetene i 2014-området MU69 - de kalde, mørke dybder utenfor Neptun, kjent som Kuiper Belt - er for tiden rundt 670 mph (1.080 km / t). Et moderne møte med to objekter der ute ville dermed være for voldelig til å produsere den Ultima Thule vi ser i dag; de to lobene ville blitt ødelagt eller feilformet, fant Stern og hans kolleger.
Faktisk, modelleringsarbeid teamet presenterte på en konferanse forrige måned antyder at kollisjonen sannsynligvis skjedde kl rundt 8,5 km / t - saktere enn de fleste joggere går. Et slikt "mildt dynamisk miljø" var til stede for lenge siden, kort tid etter at solen hadde dannet seg.
Andre bevislinjer styrker forestillingen om at Ultima Thule er et gammelt og relativt uendret objekt. For eksempel er de to flikene like i både lysstyrke og farge, noe som tyder på at de dannet seg fra den samme virvlende skyen av gass og støv for lenge siden.
"Dette er den første utvilsomt primære kontakt binæren som vi har sett på nært hold med et romfartøy," sa Stern.
Mer arbeid å gjøre
Nye Horizons-teammedlemmer kan ende opp med å knekke flere Ultima Thule-mysterier en dag; tross alt har de fleste av flyby-dataene ikke kommet ned på jorden.
Og selv når denne informasjonen er blitt analysert, kan det være enda mer arbeid å gjøre. Romfartøyet er sunt og har nok drivstoff igjen fly av enda et gjenstand fra dypt rom, Sa Stern.
NASA vil måtte innvilge en annen oppdragsutvidelse for at dette skal skje, og New Horizons-teamet kan ikke søke om en slik forlengelse før neste år, sa Stern. Men forskerne planlegger definitivt å gjøre det.
"Vi kom helt ut hit til Kuiper Belt, og vi skal prøve å presse alt vi kan [ut av dette oppdraget]," sa Stern.
Flere romskip vil utforske det ytre solsystemet i fremtiden, "men de kommer ikke til å være her snart," sa Stern. "Vi er her, og vi skal melke det."
- New Horizons 'historiske flyby fra Ultima Thule: full dekning
- Destination Pluto: NASAs nye horisontoppdrag i bilder
- Nye horisonter kan gjøre enda en flyby etter Ultima Thule
Mike Walls bok om leting etter fremmedliv, "Der ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrert av Karl Tate), er ute nå. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
