Das Raumschiff New Horizons der NASA flog am 1. Januar 2019 am fernen Kuipergürtel-Objekt Ultima Thule (2014 MU69) vorbei.
(Bild: © NASA / Labor für Angewandte Physik der Johns Hopkins University / Southwest Research Institute / Nationales Observatorium für optische Astronomie)
Eine überraschend sanfte Verschmelzung zweier kleiner Urkörper bildete das entfernte Objekt Ultima Thuleschlägt eine neue Studie vor.
Diese beiden Vorfahren selbst verschmolzen wahrscheinlich aus derselben Wolke aus eisigem Material am Beginn des SonnensystemsMilliarden von Meilen von der neugeborenen Sonne entfernt. Sie umkreisten zunächst einen gemeinsamen Massenschwerpunkt, kamen aber immer näher und trafen sich schließlich entschieden gemächlich.
"Diese Jungs sehen aus, als wären sie buchstäblich mit Andockgeschwindigkeit für Raumfahrzeuge zusammengekommen", sagte der Studienleiter Alan Stern vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. "Dies ist wirklich informativ über die Herkunft von Planetesimale dort draußen."
Stern ist Hauptermittler der New Horizons-Mission der NASA flog von Ultima Thule am 1. Januar dieses Jahres. Die neue Studie, die heute (16. Mai) online in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaft, beschreibt die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse dieses Vorbeiflugs, der am weitesten entfernten planetarischen Begegnung in der Geschichte der Raumfahrt.
Entfernte Zielnummer 2
Neue Horizonte wurde im Januar 2006 gestartet, um Pluto zum ersten Mal aus der Nähe zu betrachten, das seit seiner Entdeckung im Jahr 1930 weitgehend rätselhaft geblieben war. Das Raumschiff hat dieses Hauptziel der Mission im Juli 2015 abgehakt, indem es innerhalb von 12.500 Kilometern um den Zwergplaneten gezoomt und erstaunliche Bilder seiner erstaunlich komplexen und vielfältigen Oberfläche aufgenommen hat.
Das New Horizons-Team wandte sich dann Ultima Thule zu (offizieller Name: 2014 MU69), ein kleines Objekt, das derzeit etwa 6,5 Milliarden km von der Erde entfernt liegt - 1,6 Milliarden km weiter entfernt als Pluto.
Der Vorbeiflug am 1. Januar, das Herzstück der erweiterten Mission von New Horizons, war eine noch herausforderndere Leistung im Weltraumflug als der Pluto Begegnung.
Ultima Thule ist viel kleiner als das Zwergplanetund erstreckt sich in seiner längsten Dimension nur über 35 km. Und New Horizons rasierte Ultima Thule viel gründlicher als Pluto und kreuzte nur 3.540 km über der kalten Oberfläche des kleinen Objekts. Die Sonde rollte mit 51.950 km / h (32.280 mph) relativ zu ihrem damaligen Ziel.
Bisher hat New Horizons nur 25% seiner Vorbeiflugdaten nach Hause übertragen, die alle bis Mitte 2020 vorliegen sollten. Die neue Studie basiert auf nur 10% der erwarteten Gesamtmenge - der Menge, die verfügbar war, als die Forscher das Papier Ende Februar einreichten, sagte Stern. Aber selbst dieser begrenzte erste Blick auf die Bilder und Messungen von New Horizons hat zu einigen sehr interessanten Ergebnissen geführt, wie das neue Papier zeigt.
Ein abgeflachter, rötlicher Schneemann
New Horizons fand heraus, dass 2014 MU69 eine "Kontaktbinärdatei" ist, die aus zwei Lappen besteht, die das Team Ultima (die größere) und Thule nannte. Das Objekt also sieht aus wie ein Schneemann - Jedenfalls eine zerquetschte und blutige.
Ultima Thule ist das röteste Objekt, das jemals von einem Raumschiff erforscht wurde, mit Ausnahme von Mars, Sagte Stern. Der Rote Planet verdankt seinen Farbton Eisenoxiden (Rost), aber mit 2014 MU69 ist noch etwas anderes los. Das New Horizons-Team glaubt, dass die Farbe von komplexen organischen Molekülen stammt, die als Tholine oder ähnliches bekannt sind.
Dies wäre nicht ungewöhnlich; Es wird angenommen, dass Tholine für die rötlichen Schwaden verantwortlich sind, die New Horizons auf Pluto und seinem größten Mond entdeckt hat. Charon.
Und dann ist da noch das zerquetschte Stück: Ultima Thule, insbesondere der Ultima-Lappen, ist merklich abgeflacht - "etwas, das wirklich niemand mit Modellen erwartet oder vorhergesagt hat und das die Theoretiker zurück zum Zeichenbrett schickt", sagte Stern gegenüber Space.com.
Das Team ist sich nicht sicher, wie Ultima Thule zu seiner pfannkuchenartigen Form gekommen ist. Es ist möglich, dass eine schnelle Rotation eine Rolle spielte, sagte Stern. (Das Objekt führt derzeit alle 15,9 Stunden eine Drehung durch, aber die beiden Lappenbestandteile haben sich in ihrer Jugend vor der Fusion möglicherweise viel schneller gedreht.)
"Oder vielleicht gab es viel aerodynamische Erosion", sagte Stern und berief sich auf die Möglichkeit, dass Gas und Materialkörner, die nicht in Ultima oder Thule eingearbeitet wurden, sie hätte scheuern können.
Viele andere Rätsel bleiben ebenfalls bestehen. Zum Beispiel hat Ultima eine Reihe von ähnlich große angrenzende HügelDies können die Umrisse der kleineren Teile sein, die den Lappen aufgebaut haben. Auf Thule sind jedoch keine derartigen Hügel sichtbar.
Dies kann daran liegen, dass sich die beiden Lappen leicht unterschiedlich gebildet haben. Aber Thule hat einen 7 km breiten Krater namens Maryland. Es ist also möglich, dass der Lappen auch Hügel hatte, aber diese Merkmale wurden begraben, als der Aufprall von Maryland auf Thule wieder auftauchte, sagte Stern. (New Horizons hat keine großen Krater auf dem Ultima-Lappen ausspioniert.)
Darüber hinaus haben beide Lappen zahlreiche kleine Gruben, deren Ursprung unbestimmt bleibt. Laut Mitgliedern des Studienteams sind wahrscheinlich mehrere Bildungsprozesse beteiligt.
"Unsere Einschätzung ist, dass die Ketten von Gruben ähnlicher Größe eher durch interne Prozesse als durch Kraterbildung gebildet werden, aber die isolierten Gruben, die ungefähr kreisförmige Umrisse der Planform, schalenförmige innere Vertiefungen und in einigen Fällen erhöhte Ränder aufweisen. sind konsistenter mit der Morphologie der Einschlagkrater ", schrieben die Forscher in der neuen Studie.
Das New Horizons-Team hat noch keine Satelliten oder Ringe entdeckt, die Ultima Thule umkreisen, und das Objekt hat keine Anzeichen einer Atmosphäre oder einer kometenartigen Ausgasung gezeigt. Aber die Forscher werden weiter suchen, da immer mehr Daten auf die Erde kommen.
Ein ursprüngliches Objekt
Die zweilappige Form von Ultima Thule deutet stark darauf hin, dass das Objekt ursprünglich ist und bis zur Geburt des Sonnensystems zurückreicht.
Die Aufprallgeschwindigkeit in der Nachbarschaft von MU69 im Jahr 2014 - die kalten, dunklen Tiefen jenseits von Neptun, bekannt als Kuipergürtel - liegt derzeit bei 1.080 km / h. Ein modernes Zusammentreffen zweier Objekte wäre daher zu gewalttätig, um das Ultima Thule zu produzieren, das wir heute sehen. Stern und seine Kollegen fanden heraus, dass die beiden Lappen zerstört oder unförmig gewesen wären.
Die Modellierungsarbeit, die das Team letzten Monat auf einer Konferenz vorgestellt hat, deutet darauf hin, dass die Kollision wahrscheinlich um aufgetreten ist ca. 8,9 km / h - langsamer als die meisten Jogger. Eine solche "sanfte dynamische Umgebung" war vor langer Zeit vorhanden, kurz nachdem sich die Sonne gebildet hatte.
Andere Beweislinien stützen die Vorstellung, dass Ultima Thule ein altes und relativ unverändertes Objekt ist. Zum Beispiel sind die beiden Lappen in Helligkeit und Farbe ähnlich, was darauf hindeutet, dass sie sich vor langer Zeit aus derselben wirbelnden Gas- und Staubwolke gebildet haben.
"Dies ist die erste zweifellos ursprüngliche Kontaktbinärdatei, die wir aus der Nähe eines Raumfahrzeugs gesehen haben", sagte Stern.
Mehr Arbeit zu tun
Die Mitglieder des New Horizons-Teams könnten eines Tages mehr Ultima Thule-Rätsel lösen. Schließlich sind die meisten Vorbeiflugdaten immer noch nicht auf die Erde gekommen.
Und selbst wenn diese Informationen alle analysiert wurden, gibt es möglicherweise noch mehr zu tun. Das Raumschiff ist gesund und hat genug Treibstoff übrig fliege an einem weiteren Weltraumobjekt vorbei, Sagte Stern.
Die NASA müsste dafür eine weitere Missionsverlängerung gewähren, und das New Horizons-Team kann eine solche Verlängerung erst im nächsten Jahr beantragen, sagte Stern. Aber die Forscher planen dies definitiv.
"Wir sind den ganzen Weg hier raus zum Kuipergürtel gekommen und werden versuchen, alles zu tun, was wir können [aus dieser Mission heraus]", sagte Stern.
Weitere Raumschiffe werden in Zukunft das äußere Sonnensystem erforschen, "aber sie werden nicht so bald hier sein", sagte Stern. "Wir sind hier und werden es melken."
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