"Нові горизонти" зображають Аррокота в поясі Койпера, за 6 000 мільйонів кілометрів від Землі
1 січня 2019 року стався історичний момент, на який ніхто не міг бути присутнім. Роботизований зонд New Horizons пролетів над крижаним і абсолютно невідомим тілом на відстані понад 6000 мільйонів кілометрів від Землі - найстарішого і найвіддаленішого небесного об’єкта, коли-небудь відвідуваного космічним кораблем.
Усі дані, зібрані зондом НАСА за цей обхід, були опубліковані. Разом вони пропонують будь-якому землякові відчуття відвідування - навіть із уявою - місця в Сонячній системі, до якого вони ніколи не можуть дістатись.
Ультіма Туле, яку зараз перейменовано в Аррокот, що означає мова на небі мовою північноамериканських індіанців, - це маленький світ на 36 кілометрів на боці, складеному з двох великих сплощених сфер, з'єднаних вузькою шиєю. Це один з мільйонів об'єктів, що складають пояс Койпера, диск сміття дуже різних розмірів - Плутон, мабуть, найвідоміший - який виходить за межі орбіти Нептуна на сотні мільйонів кілометрів, аж до меж сонячна система.
Максимальна літня температура в Аррокоті становить близько 200 градусів морозу через невелике сонячне світло, яке надходить, порівняно з тіньовою кімнатою, пояснює Джон Спенсер, один з наукових керівників місії, Materia. “Поверхня цього світу дуже гладка і темно-червона. Навряд чи є низькі пагорби і дуже мало ударних кратерів. Сила тяжіння настільки низька, приблизно в 1000 разів менша, ніж на Землі, що, якщо ви сильно стрибнете, ви зможете злетіти з поверхні і піти в космос ", підкреслює Спенсер.
New Horizons пройшов близько 3500 кілометрів від поверхні Аррокота, але його камери змогли його детально зобразити, кожен піксель представляв близько 30 метрів.
Наукові результати цієї частини місії, опубліковані сьогодні в престижному журналі Science, показують, що Аррокот утворився більше 4 мільярдів років тому, коли Сонячна система ще формувалася навколо зовсім молодого Сонця. Судячи з кількох ударних кратерів на його поверхні, експерти вважають, що з тих пір об'єкт залишався майже цілим, і тому дуже добре може пояснити, як були зроблені перші кроки для формування планетезімалів, невеликих мас пилу та землі, які при аглютинації вони закінчилося формуванням усіх планет Сонячної системи.
Вчені місії пояснюють, що подібні об'єкти почали утворюватися з "коагуляції" крихітних фрагментів, менших за сочевицю, яка оберталася в хмарі газу та пилу, яка оточувала Сонце. Згустки в цій крайній частині хмари з'єднувались, утворюючи двокілометрові -довгі об'єкти, які нарешті зустрілися зі швидкістю, не набагато вищою, ніж у людини, яка йшла, що остаточно сформувало це тіло з двома характерними сплощеними сферичними виступами.
"Це дає нам набагато чіткіший погляд на те, як формувались усі планети, включаючи Землю", - говорить Спенсер. «Цей делікатний синтез підтверджує нашу ідею про те, що планетезімали утворилися в результаті гравітаційного колапсу невеликих пилових хмар. Зіткнення були настільки м'якими, що дозволяли різним об'єктам, що обертаються на невеликій відстані, зливатися, замість того, щоб бути зіткненням більш віддалених об'єктів шляхом більш сильних зіткнень ", додає він.
Після формування планет молода Сонячна система пережила період величезного насильства. Гігантські планети, які сформувались ближче до Сонця, мігрували і тягли за собою величезну кількість менших об’єктів. У поясі Койпера є багато такого типу.
"Сьогодні відомо, що всі планети більшою чи меншою мірою мігрували, деякі трохи всередину, а інші - на останньому етапі формування Сонячної системи", - пояснює Хосе Луїс Ортіс з Андалузького інституту астрофізики. "Нептун мігрував назовні на відстань, що в шість разів перевищує Землю, до Сонця. Передбачається, що існував період великої динамічної нестабільності, що спричинив швидку міграцію планет і різке бомбардування планетизималів всередину, а також викид назовні. У цьому процесі, велика кількість планетезімалів, багатих водою та органічними сполуками, може зіткнутися із Землею і, можливо, сприяти формуванню життя, але це надзвичайно спекулятивно ", - докладає він.
Результати досліджень показують, що натомість Аррокот є "класичним" об'єктом, тобто він має дуже кругову орбіту і сформувався саме в цей момент на околиці Сонячної системи без затягування жодною планетою, що збільшує його значення як майже недоторкана часова капсула витоків Сонячної системи.
Інше дослідження зосереджується на інтенсивному червоному кольорі Arrokoth, який вказує на те, що він містить органічні сполуки, включаючи метанол, вид алкоголю. "Його утворення відбувається внаслідок впливу космічних променів та ультрафіолетового випромінювання на органічні сполуки", - пояснює Сільвія Протопапа, співробітник New Horizons. Водяного льоду не знайдено - так метану - але не виключено, що раніше це було. Одне з пояснень присутності метанолу полягає в тому, що він є продуктом розкладання водяного льоду та метану під дією радіації. Як би там не було, зазначає Протопапа, присутності органічних сполук недостатньо для існування життя. Аррокот просто занадто холодний, щоб це могло виникнути.
В даний час New Horizons все ще перетинає пояс Койпера, де з 2015 року спостерігав понад 20 об'єктів, пояснює Спенсер. “Усі вони він бачив на відстані понад 10 мільйонів кілометрів, тож вони є лише світловими точками для його камер. Однак вони допомагають нам дізнатися, в якому сенсі вони обертаються, чи є у них супутники, і краще зрозуміти, наскільки в цьому регіоні поширені такі об'єкти, як Аррокот. Ми продовжуватимемо спостерігати за подібними об’єктами протягом декількох років, поки не покинемо пояс і не підійдемо до межі Сонячної системи, де починається міжзоряний простір. Космічний корабель має достатню потужність, щоб продовжувати працювати протягом наступного десятиліття, тому ми все ще очікуємо багатьох відкриттів ". Основні моменти.
Планетарний геолог Девід Джевіт з Каліфорнійського університету вважає, що нові місії слід планувати більше не для того, щоб перетнути пояс Койпера, а залишитися там, досліджуючи все його різноманіття. У цьому невідомому районі Сонячної системи може бути приховане безпрецедентне відкриття: дев’ята планета Сонячної системи, яку астрономи шукали роками і про існування якої існують лише непрямі докази, через її можливий гравітаційний вплив на інші тіла. Хьюїтт вважає, що варто інвестувати в місії, призначені для орбіти карликових планет у цьому регіоні, таких як Плутон або Еріда, або навіть для проектування кораблів, здатних «перестрибувати з одного на інший», як це зробив зонд «Світанок», який подорожував від Церери до Вести., два тіла поясу астероїдів, який простягається між Марсом і Юпітером. Сонячна енергія настільки слабка, а відстань між тілами настільки величезна, що, ймовірно, необхідні ядерні двигуни, вважає він. “Технологічно ми могли б це зробити. Нам потрібні лише наукове бачення та політична прихильність, щоб ця місія стала реальністю », - пише він.