النتائج الأولى من وقت آفاق جديدة في حزام كويبر

بالنسبة للكثيرين في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية ، فإن 1 يناير من هذا العام لم يكن يعني احتفالًا بالعام الجديد. بدلاً من ذلك ، كان يعني الوصول الأول للبيانات من زيارة New Horizons إلى كائن Kuiper Belt. ولكن ، مثل ذبابة بلوتو السابقة ، تم توجيه التحقيق إلى الحصول على جميع البيانات التي يمكنه التعامل معها وإعادتها إلى الأرض لاحقًا. لن تتوفر المجموعة الكاملة من كل ما تم التقاطه New Horizons لأكثر من عام حتى الآن. ولكن مع وجود 10 في المائة من إجمالي ذاكرة التخزين المؤقت في متناول اليد ، قرر الباحثون أن لديهم ما يكفي لإجراء التحليل الأول من MU 201469.

2014 م69 يعتقد أنها تحافظ على المواد لأنها تتكثف في الأيام الأولى من تكوين النظام الشمسي. وكل شيء في بيانات نيوهورايزن يوحي بأن هذا هو بالضبط ما قامت به. باستثناء الحفرة الكبيرة المسماة مؤقتًا "ميريلاند" والاصطدام اللطيف الذي أوجد هيكلها الفصوص ، يبدو أن الكائن لم يمس إلى حد كبير بأكثر من 4 مليارات عام من وجود النظام الشمسي.

فجر الوقت

حزام كويبر هو دونات صغيرة من الأجسام الصغيرة بالقرب من الحواف الخارجية للنظام الشمسي. تتكون الأجسام الموجودة في المقام الأول من مواد جليدية ، معظمها سيبقى غازاتًا في المناطق الداخلية الدافئة للنظام الشمسي. بعضها ، مثل بلوتو ، كبير بما فيه الكفاية و / أو لديه تاريخ تصادم معقد ، والذي يمكن أن يضمن خضوعها لتغيرات جيولوجية تغير المواد التي كانت موجودة في تكوينها.

لكن 2014 MU69 أصغر بكثير ؛ وضعت التقديرات الأولية في قطر أقل من 50 كم. وأثار هذا احتمال أن يتمكن من الحفاظ على المواد الموجودة في تشكيله قبل أكثر من 4 مليارات سنة. هيئات مثل 2014 MU69، والمسمى جماعيا planetesimals ، ساهم أيضا في تشكيل الكواكب الخارجية والكائنات حزام كويبر أكبر. دراسة آفاق جديدة لعام 2014 MU69 وفر فرصة محتملة لفهم أفضل للظروف الحالية في بداية النظام الشمسي ، بما في ذلك تلك التي دخلت في بناء أجسام أكبر. ولكن هذا لن ينطبق إلا إذا كان 2014 MU69 لم يتغير خلال فترة وجوده في النظام الشمسي.

لدراسة الكائن ، تم تزويد New Horizons بسبعة أدوات علمية ، بما في ذلك الكاميرات وأجهزة الطيف لرسم خريطة تركيبها السطحي ، وحتى جامعي الجسيمات والأتربة لالتقاط أي مواد قد تصل إلى 2014 MU69 كان إطلاق في الفضاء. كان النهج الأقرب للمركبة الفضائية حوالي 3500 كيلومتر من 2014 MU69، مما سمح لها بالتقاط صور يمكنها حل الميزات على بعد 50 كم (وفي بعض الحالات ، أصغر).

حتى مع استمرار انخفاض البيانات ، استخدمها فريق New Horizons لبناء وصقل نماذج من سطح الجسم. لقد اختبروا ما إذا كانت بيانات التصوير تتفق مع الانخفاضات والمنحنيات في النموذج وغيرت النموذج إذا لم تكن كذلك. تؤكد النتائج النتائج السابقة: 2014 MU69 هو حقاً كيانان يُسَخيان معًا بلطف حتى يتصلان عبر "عنق" ضيق. وكان الباحثون الملقب 2014 MU69 "Ultima Thule" وفي هذه الورقة يشيرون إلى الفص الأكبر باسم Ultima والأصغر باسم Thule.

قد يكون Ultima الأكبر بين الاثنين في معظم الأبعاد ، ولكنه أيضًا مسطح. هذا يعطيه مظهر فطيرة سميكة على بعد حوالي 20 كم ولكن بسماكة 7 كم فقط. Thule هو أكثر تقريبًا قليلاً ، مع أبعاد تتراوح ما بين 10 و 14 كيلومترًا ، لكنها أيضًا موطن لأكبر فوهة تأثير على الجسم. وقد أطلق على تلك الحفرة اسم "ماريلاند" ، وقد تم وضع علامة على ميزات السطح الأخرى بأسماء الولايات التي يعمل فيها فريق نيوهورايزن. (كل هذه الأسماء مؤقتة وسيتم استبدالها بالتأكيد).

مكان هادئ

ليس هناك ما يشير إلى أن الفصوص جمعت بعنف. يبدو أن كلا الفصوصين احتفظا بأشكالهما الأصلية ، حيث لا توجد أي علامات على الانضغاط أو الكسر ، ويشير اتجاههما إلى أن كلاهما أمضيا وقتًا كافيًا بالقرب من بعضهما البعض ليصبحا مغلقين قبل الدمج. يشير فريق New Horizons إلى أنه تم الجمع بين الاثنين بسرعات مماثلة لما تتوقعه استنادًا إلى قوة الجاذبية المتبادلة بينهما (والتي نظرًا لصغر حجمها). ومع ذلك ، يبدو أن Ultima و Thule قد تشكلتا بشكل منفصل إلى حد ما ، حيث يمكن التمييز بين الفصوص بناءً على لون المواد السطحية.

2014 م69، مثل كائنات حزام كويبر الأخرى ، لونها محمر ؛ أكدت آفاق جديدة أن لون المحمر يستمر في الأشعة تحت الحمراء القريبة. تميل المناطق الأكثر إشراقًا على السطح إلى حافة المنحدرات ، كما هو الحال في فوهة ماريلاند والعنق بين الفصوص. يشير الباحثون إلى أن هذا قد يكون نتيجة لتراكم المواد السائبة عند قاعدة المنحدر.

في حين أن الأجهزة التقطت الكثير من مؤشرات جليد الماء ، لم يكن هناك أي مؤشر على جليد النيتروجين والميثان السائد في بلوتو. تشير تقديرات درجات الحرارة إلى أن الجسم بالكامل يجب أن يكون متوازنًا إلى حوالي 42 كيلو ، وهو دافئ بدرجة كافية ليغلي هذه المواد ؛ مدار 2014 MU69 يضمن أيضًا أن بعض المناطق ستقضي عقودًا في ضوء الشمس ، مسببة تسخينًا محليًا من شأنه أن يعزز هذه العملية.

لم يكن هناك أي مؤشر على خروج أي مادة من السطح في الوقت الحالي ، مما يشير إلى أن جليد الماء كان مستقرًا وأن المواد المتطايرة الأخرى قد اختفت بالفعل. في حين أن هذا قد يكون بسبب القيود المفروضة على أدوات نيوهورايزن ، يقدر الباحثون ، على الأكثر ، MU 201469 قد فقدت حوالي 10 سم من المواد من سطحها خلال تاريخها بأكمله.

ثابتة

أخيرًا ، هناك غياب ملحوظ للآثار الواضحة بصرف النظر عن فوهة ماريلاند الكبيرة. علاوة على ذلك ، هناك بعض الحفر التي يبلغ طولها حوالي كيلومتر واحد ، ولكن هذه ليست بوضوح نتاج التأثيرات. ولا يوجد شيء على الإطلاق في نطاق الحجم بين الاثنين.

عموما ، 2014 MU69 يشبه تمامًا ما نأمله: عالم خضع لبعض التغييرات الرئيسية فور تشكيله ولكنه أصبح ثابتًا منذ ذلك الحين ، وحافظ على حالته إلى حد كبير كما كان قبل مليارات السنين. نأمل أن يتم تخزين المزيد من التفاصيل حول هذه الحالة في آفاق جديدة. لأننا لسنا على الأرجح إرسال شيء إلى 2014 MU69 في أي وقت قريبا.

علم، 2019. DOI: 10.1126 / science.aaw9771 (حول DOIs).

شاهد الفيديو: المهمة: كوكب بلوتو -2015- Mission: planet BLUTO (أبريل 2020).