A Naprendszer távoli részén egy kis űrszikla mutatja meg, hogyan keletkeznek óriási bolygók.
Az Arrocot – a legtávolabbi és legősibb világ, amelyet valaha is meglátogatott egy emberi űrhajó – most három új felfedezés során tárja fel titkait.
Ezek az eredmények feloldhatnak némi vitát arról, hogyan alakulnak ki a bolygók – kis sziklás „magok”, amelyek bolygókká válnak. És ez a folyamat sokkal „puhábbnak” tűnik, mint azt korábban gondolták.
“Az Arrocot a legtávolabbi, legprimitívebb és legrégebbi tárgy, amelyet valaha egy űrhajó fedezett fel, ezért tudtuk, hogy annak egyedi története lesz” – mondta Alan Stern, a coloradói Southwest Research Institute kutatója és az New horizontok ”.
“Az űrhajó információkat adott nekünk arról, hogyan alakultak ki a planetesimák, és úgy gondoljuk, hogy az eredmény jelentős előrelépést jelent a planetesimals és a bolygók általános kialakulásának megértésében.”
A New Horizons szonda tavaly meglátogatta az Arrocot-ot, korábban (486958) 2014 MU69 vagy Ultima Thule néven, a Kuiper-övből kifelé menet.
Az Arrocot a Naptól átlagosan 6,7 milliárd kilométer távolságra és 293 éves keringési periódusban a legtávolabbi egyetlen objektum a Naprendszerben, amelyet a csillagászok felfedeztek.
Eddig a Naptól, a kemény napsugárzáson kívül és stabil keringéssel, az Arrocot jóformán időkapszula volt a Naprendszer 4,6 milliárd évvel ezelőtti kialakulása óta.
Tavaly májusban jelent meg az első kutatási adatfolyam, amely részletesen leírta ennek a repülésnek az eredeti eredményeit, az adatoknak csupán a 10 százaléka alapján, amelyek a New Horizons még mindig hazaküldött a Földre.
Különböző tudóscsoportok fedezték fel, hogy az Arrocot egykor bináris objektum volt, amelynek két fele lágyan összekapcsolódott, bár az ehhez vezető folyamatok nem voltak egyértelműek; és hogy felülete túlnyomórészt vörös volt, bár nem tudták, mi adta neki ezt a színt.
Miután az eredeti dokumentumokban felhasznált adatokat tízszer elemeztük, néhány kérdés megválaszolásra került.
Általában két egymással versengő elmélet létezik a bolygók születéséről.
A planetesimális akkréció régóta fennálló hierarchikus modellje szerint a bolygók építőkövei akkor keletkeznek, amikor a napköd ködének különböző részei – a napot és a bolygókat alkotó gáz- és porfelhő – eloszlanak.
Másrészt a felépítési modell azt feltételezi, hogy az azonos területről érkező elemek fokozatosan és finoman jönnek össze bináris objektumokká.
A legfrissebb adatok súlyt adnak a legújabb modellnek.
A kutatók szerint, ha az Arrocot a köd különböző részeiből összekötő darabokból alakulna ki, az ütközések bizonyítékai lennének láthatóak.
“Nincs bizonyíték” – írta a csapat papírjukban – a heliocentrikus, nagy sebességű ütközéses evolúcióról vagy az életciklusa során bekövetkezett katasztrofális (vagy szubkatasztrofális) hatásokról … Ehelyett arra a következtetésre jutunk, hogy két karéja alacsony sebességi szinten állt össze, nem másodpercenként több mint néhány méter, és valószínűleg sokkal lassabban. ”
Ez azt sugallja, hogy a két lebeny a napköd részének ugyanabban a részében alakult ki – egy gáz- és porfelhőben, amely a napot és a bolygókat alkotta.
“Az Arrocot nem azért néz ki, mint azért, mert ütközések alakították ki, hanem egy összetettebb táncban, amelyben összetett tárgyai lassan forognak egymás körül, mielőtt egyesülnének” – mondta McKinnon.
John Spencer csillagász, a Southwest Research Institute csillagászának és az Arrocot felszínét tanulmányozó kollégáinak második cikke. Megerősítették, hogy sima és enyhén kráteres, ami szöges ellentétben áll a Naprendszer más tárgyaival.
Megerősítették azt is, hogy az Arrocot-nak nem voltak 180 méter feletti gyűrűi vagy műholdjai 8000 kilométeres körzetben, sem légkör, gázok vagy por, amelyek jelenléte viszonylag friss ütközésre utal. Ez azt jelzi, hogy Arrokot nagyon sokáig nem zavarta.
De közelebbről megvizsgálták az Arrocot krátereket is, és megállapították, hogy az objektum körülbelül 4 milliárd éves felülete majdnem olyan hosszú, mint maga a Naprendszer.
Összességében, annak ellenére, hogy a felületén nincsenek kráterek, a megfigyelt krátersűrűség megfelel a körülbelül 4 milliárd éves kornak.
Végül a harmadik cikkben Will Grundy csillagász, a Lowell Obszervatórium és kollégái megvizsgálták az Arrocot sajátos színét. A Naprendszerben a legvörösöbb természetes módon előforduló anyag – az úgynevezett „infravörös anyag” – a Kuiper-övben található, és az Arrocot borítja, de az anyag pontos jellege nem világos.
A csapat azt találta, hogy az objektum egyenletesen hideg és vörös, metanolos jég és komplex szerves molekulák borítják, amelyeket a New Horizons által összegyűjtött korlátozott spektrális adatok alapján nem tudtak pontosan azonosítani. Ezek a molekulák valószínűleg létrehozzák a vörös színt.
Ez nem csak megerősíti, hogy a szerves molekulák jelentik az infravörös anyag forrását; a szín egyöntetűsége – valamint a felület életkora, amelyet Spencer csapata határoz meg – szintén alátámasztja azt a következtetést, hogy az Arrocot egy erősen lokalizált régióban jött létre.
“Az Arrocot olyan fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lassan összeállnak a” natív “anyagokkal a Naprendszerben” – mondta Grandi. “Egy olyan tárgy, mint az Arrocot, nem alakult volna ki és nem nézett volna ki úgy, ahogyan egy kaotikusabb hozzáállási környezetben van.”
Valószínűleg nem sok adat maradt az Arrocot-ról, amelyet a szonda a Földre küldhet, ezért a jövőbeni elemzéseknek azon kell alapulniuk, amink már van. De úgy tűnik, hogy ezek a távoli Kuiper-öv tárgyak sokkal többet tudnának mondani Naprendszerünk születéséről.
„Ez nem csak űrburgonya. Ez egy csodálatos világ, amely csodálatos történetet mesélt el nekünk.
A cikkek a Science folyóiratban jelentek meg, és itt, itt és itt találhatók.
Források: Fotó: NASA / Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratórium / Délnyugati Kutatóintézet / Roman Tkachenko
