science >> Wetenschap >  >> Astronomie

New Horizons-team publiceert eerste wetenschappelijke resultaten over de Kuipergordel

Deze samengestelde afbeelding van het oer-contact binaire Kuipergordelobject 2014 MU69 (bijgenaamd Ultima Thule) - te zien op de omslag van het tijdschrift Science van 17 mei - is samengesteld op basis van gegevens die zijn verkregen door NASA's New Horizons-ruimtevaartuig terwijl het langs het object vloog op 1 januari 2019. De afbeelding combineert verbeterde kleurgegevens (dicht bij wat het menselijk oog zou zien) met gedetailleerde panchromatische afbeeldingen met hoge resolutie. Credit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko.

NASA's New Horizons-missieteam heeft het eerste profiel gepubliceerd van de verste wereld die ooit is verkend, een planetaire bouwsteen en Kuipergordel-object genaamd 2014 MU69.

Door alleen de eerste sets gegevens te analyseren die zijn verzameld tijdens de New Horizons-flyby van MU69 in 2019 (bijgenaamd Ultima Thule), ontdekte het missieteam al snel een object dat veel complexer was dan verwacht. Het team publiceert de eerste peer-reviewed wetenschappelijke resultaten en interpretaties - slechts vier maanden na de flyby - in het nummer van 17 mei van het tijdschrift Wetenschap .

Behalve dat het de verste verkenning van een object in de geschiedenis was - vier miljard mijl van de aarde - was de flyby van Ultima Thule ook het eerste onderzoek door een ruimtemissie van een goed bewaard gebleven planetesimaal, een oud overblijfsel uit het tijdperk van planeetvorming.

De eerste gegevens die in Science zijn samengevat, onthullen veel over de ontwikkeling van het object, geologie en compositie. Het is een contact binair, met twee duidelijk verschillend gevormde lobben. Met een lengte van ongeveer 22 mijl (36 kilometer), Ultima Thule bestaat uit een grote, vreemd platte kwab (bijgenaamd "Ultima") verbonden met een kleinere, enigszins rondere kwab (bijgenaamd "Thule"), op een moment dat de bijnaam 'de nek' kreeg. Hoe de twee lobben hun ongewone vorm hebben gekregen, is een onverwacht mysterie dat waarschijnlijk verband houdt met hoe ze miljarden jaren geleden zijn gevormd.

De lobben draaiden waarschijnlijk ooit om elkaar heen, zoals veel zogenaamde binaire werelden in de Kuipergordel, totdat een proces hen samenbracht in wat wetenschappers hebben aangetoond dat het een "zachte" fusie is. Om dat te laten gebeuren, een groot deel van het baanmomentum van het binaire getal moet zijn verdwenen om de objecten samen te laten komen, maar wetenschappers weten nog niet of dat te wijten was aan aerodynamische krachten van gas in de oude zonnenevel, of als Ultima en Thule andere lobben uitstoten die zich met hen vormden om energie af te voeren en hun baan te verkleinen. De uitlijning van de assen van Ultima en Thule geeft aan dat vóór de fusie de twee lobben getijde vergrendeld moeten zijn, wat betekent dat dezelfde zijden altijd tegenover elkaar stonden terwijl ze rond hetzelfde punt cirkelden.

"We kijken naar de goed bewaarde overblijfselen van het verre verleden, ", zei hoofdonderzoeker Alan Stern van New Horizons, van het Southwest Research Institute, Kei, Colorado. "Het lijdt geen twijfel dat de ontdekkingen over Ultima Thule de theorieën over de vorming van het zonnestelsel zullen bevorderen."

als de Wetenschap papieren rapporten, New Horizons-onderzoekers onderzoeken ook een reeks oppervlaktekenmerken op Ultima Thule, zoals heldere vlekken en vlekken, heuvels en dalen, en kraters en kuilen op Ultima Thule. De grootste depressie is een 5 mijl brede (8 kilometer brede) functie die het team de bijnaam Maryland-krater heeft gegeven - die waarschijnlijk is ontstaan ​​​​door een inslag. Enkele kleinere putjes op het Kuipergordel-object, echter, kan zijn ontstaan ​​door materiaal dat in ondergrondse ruimtes valt, of door exotisch ijs dat van een vaste stof naar een gas gaat (sublimatie genoemd) en kuilen op zijn plaats achterlaat.

Afgezien van de wetenschappelijke resultaten die het bevat, de New Horizons Science-paper met een samenvatting van vroege bevindingen van de flyby van Ultima Thule is om een ​​andere reden opmerkelijk:het heeft meer dan 200 co-auteurs, die meer dan 40 instellingen vertegenwoordigen. Hoofdonderzoeker Alan Stern, als missiehoofd en hoofdauteur, vond het belangrijk om auteurschap te geven aan alle teamleden die een rol hadden bij de succesvolle flyby. Als resultaat, Stern's paper omvat auteurs uit de wetenschap, ruimtevaartuig, activiteiten, missie ontwerp, management- en communicatieteams, evenals medewerkers, zoals bijdragende wetenschapper en stereobeeldspecialist (en legendarische Queen-gitarist) Brian May, NASA Planetary Division-directeur Lori Glaze, NASA-hoofdwetenschapper Jim Green, en NASA Associate Administrator voor de Science Mission Directorate Thomas Zurbuchen. Krediet:AAAS/ Wetenschap

In kleur en compositie, Ultima Thule lijkt op veel andere objecten die in het gebied van de Kuipergordel zijn gevonden. Het is erg rood - roder zelfs dan veel groter, 1, 500 mijl (2, 400 kilometer) brede Pluto, die New Horizons in 2015 aan de binnenrand van de Kuipergordel verkende - en in feite het roodste buitenste zonnestelselobject is dat ooit door ruimtevaartuigen is bezocht; de roodachtige tint wordt vermoedelijk veroorzaakt door modificatie van de organische materialen op het oppervlak. New Horizons-wetenschappers hebben bewijs gevonden voor methanol, water ijs, en organische moleculen op het oppervlak van Ultima Thule - een mengsel dat heel anders is dan de meeste ijzige objecten die eerder door ruimtevaartuigen zijn verkend.

Gegevensoverdracht van de flyby gaat door, en loopt door tot na de zomer van 2020. Ondertussen New Horizons blijft nieuwe waarnemingen doen van extra Kuipergordel-objecten die het in de verte passeert. Deze extra KBO's zijn te ver verwijderd om ontdekkingen zoals die op MU69 te onthullen, maar het team kan aspecten zoals de helderheid van het object meten. New Horizons blijft ook de straling van geladen deeltjes en stof in de Kuipergordel in kaart brengen.

Het ruimtevaartuig New Horizons bevindt zich nu 6,6 miljard kilometer van de aarde, normaal werkend en met bijna 33 snelheden dieper de Kuipergordel in, 000 mijl (53, 000 kilometer) per uur.