science >> Wetenschap >  >> Astronomie

New Horizons-onderzoek wijst uit dat kleine Kuipergordel-objecten verrassend zeldzaam zijn

Een door SwRI geleid team bestudeerde de kraters en de geologie op Pluto en Charon en ontdekte dat er minder kleine kraters waren dan verwacht. Dit houdt in dat de Kuipergordel relatief kleine aantallen objecten bevat met een diameter van minder dan 1 mijl. Afgebeeld door de LORRI-camera van New Horizon, de gladde, geologisch stabiele 'Vulcan Planitia' op Charon illustreert deze bevindingen. Krediet:NASA/JHUAPL/LORRI/SwRI

Met behulp van New Horizons-gegevens van de Pluto-Charon-flyby in 2015, een team van wetenschappers onder leiding van het Southwest Research Institute heeft indirect een duidelijk en verrassend gebrek aan zeer kleine objecten in de Kuipergordel ontdekt. Het bewijs voor het gebrek aan kleine Kuipergordel-objecten (KBO's) komt van New Horizons-beelden die een gebrek aan kleine kraters op Pluto's grootste satelliet aan het licht brachten, Charon, wat aangeeft dat botslichamen van 300 voet tot 1 mijl (91 meter tot 1,6 km) in diameter ook zeldzaam moeten zijn.

De Kuipergordel is een donutvormig gebied van ijzige lichamen buiten de baan van Neptunus. Omdat kleine objecten in de Kuipergordel enkele van de "grondstoffen" waren waaruit planeten werden gevormd, dit onderzoek geeft nieuwe inzichten in het ontstaan ​​van het zonnestelsel. Dit onderzoek is gepubliceerd in het nummer van 1 maart van het prestigieuze tijdschrift Wetenschap .

"Deze kleinere objecten in de Kuipergordel zijn veel te klein om echt met telescopen op zo'n grote afstand te kunnen zien, " zei Dr. Kelsi Singer van SwRI, de hoofdauteur van het artikel en een mede-onderzoeker van NASA's New Horizons-missie. "New Horizons die rechtstreeks door de Kuipergordel vlogen en daar gegevens verzamelen, was de sleutel tot het leren over zowel grote als kleine lichamen van de gordel."

"Deze baanbrekende ontdekking door New Horizons heeft diepe implicaties, " voegde de hoofdonderzoeker van de missie eraan toe, Dr. Alan Stern, ook van SwRI. "Net zoals New Horizons Pluto onthulde, zijn manen, en meer recentelijk, de KBO bijgenaamd Ultima Thule in prachtige details, Het team van Dr. Singer onthulde belangrijke details over de populatie van KBO's op schalen die we niet in de buurt kunnen komen van direct zien vanaf de aarde."

Een door SwRI geleid team bestudeerde de kraters en de geologie op Pluto en Charon en ontdekte dat er minder kleine kraters waren dan verwacht. Dit houdt in dat de Kuipergordel relatief kleine aantallen objecten bevat met een diameter van minder dan 1 mijl. Afgebeeld door de LORRI-camera van New Horizon, de gladde, geologisch stabiele 'Vulcan Planitia' op Charon illustreert deze bevindingen. Krediet:NASA/JHUAPL/LORRI/SwRI

Kraters op objecten in het zonnestelsel registreren de inslagen van kleinere lichamen, geeft hints over de geschiedenis van het object en zijn plaats in het zonnestelsel. Omdat Pluto zo ver van de aarde verwijderd is, er was weinig bekend over het oppervlak van de dwergplaneet tot de epische 2015 flyby. Waarnemingen van de oppervlakken van Pluto en Charon onthulden een verscheidenheid aan kenmerken, inclusief bergen die oplopen tot 13, 000 voet (4 km) en uitgestrekte gletsjers van stikstofijs. Geologische processen op Pluto hebben een deel van het bewijs van zijn impactgeschiedenis gewist of veranderd, maar de relatieve geologische stasis van Charon heeft gezorgd voor een stabieler record van inslagen.

"Een belangrijk onderdeel van de missie van New Horizons is om de Kuipergordel beter te begrijpen, " zei zanger, wiens onderzoeksachtergrond bij het bestuderen van de geologie van de ijzige manen van Saturnus en Jupiter haar positioneert om de oppervlakteprocessen te begrijpen die op KBO's worden gezien. "Met de succesvolle flyby van Ultima Thule begin dit jaar, we hebben nu drie verschillende planetaire oppervlakken om te bestuderen. Dit artikel gebruikt de gegevens van de Pluto-Charon-flyby, die wijzen op minder kleine inslagkraters dan verwacht. En voorlopige resultaten van Ultima Thule ondersteunen deze bevinding."

Typische planetaire modellen laten zien dat 4,6 miljard jaar geleden, het zonnestelsel gevormd door de zwaartekracht ineenstorting van een gigantische moleculaire wolk. De zon, de planeten en andere objecten gevormd als materialen in de instortende wolk klonterden samen in een proces dat accretie wordt genoemd. Verschillende modellen resulteren in verschillende populaties en locaties van objecten in het zonnestelsel.

Credit:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/K. Zanger

"Dit verrassende gebrek aan kleine KBO's verandert onze kijk op de Kuipergordel en laat zien dat de vorming of evolutie ervan, of allebei, waren enigszins anders dan die van de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, " zei Singer. "Misschien heeft de asteroïdengordel meer kleine lichamen dan de Kuipergordel, omdat de bevolking meer botsingen meemaakt die grotere objecten in kleinere opsplitsen."

De krant gepubliceerd in Wetenschap is getiteld "Inslagkraters op Pluto en Charon duiden op een tekort aan kleine Kuipergordel-objecten."