ארוקוט 'ורבות המסתורין של השמים הקדמוניים

יש תחום מרוחק ועמום של דמדומים נצחיים בגבולות החיצוניים של מערכת השמש שלנו, שם השמש שלנו יכולה לזרוח בעדינות עם אש חלשה ורפה בלבד. אזור רחוק זה נקרא קויפר מתקשר, וזה ביתו של כוכב הלכת הננסי פלוטו, הירח הקפוא והגדול שלו, כארון, ושלל עצמים קפואים אחרים הכוללים ים רוקד של גרעיני שביט קפואים. שבירים וארעיים, שביטים שמגיעים פסים פנימה לעבר האור המבריק והחום הנמס של הכוכב שלנו, הם הפליטים הנמלטים מאזור נידח זה של דמדומים נצחיים. בפברואר 2020, מדענים פלנטריים של נאס"א אופקים חדשים המשימה לפלוטו, ומעבר לה, הודיעה כי נתונים שנאספו ממשימה זו מספקים תובנות חדשות לגבי האופן שבו כוכבי הלכת ו כוכבי לכת– אבני הבניין של כוכבי הלכת – נולדו במערכת השמש הקדמונית שלנו. ה אופקים חדשים חלליות זינקו על פני העתיקה אובייקט חגורת קויפר (KBO) ארוקוט (MU 69 2014) ב -1 בינואר 2019, המספק לאנושות את מבט התקריב הראשון שלה על אחד מאותם שרידים קפואים מסתוריים של לידת מערכת השמש שלנו לפני כמעט חמישה מיליארד שנה.

שימוש בנתונים מפורטים על של ארוקות ' צורה, גאולוגיה, צבע וקומפוזיציה – שנאספו במהלך מעוף שיא שהתרחש יותר מ -4,000,000,000 מיילים מכדור הארץ – מדענים פלנטריים הודיעו בפברואר 2020 שהם הצליחו לענות על שאלה ארוכת שנים כוכבי לכת מקורם, ולכן הם התקדמו משמעותית בהבנתנו כיצד כוכבי הלכת עצמם נולדו. הצוות מדווח על ממצאים אלה במערך של שלוש מאמרים שפורסמו בגיליון 13 בפברואר 2020 של כתב העת מַדָע. המדענים הציגו גם את ממצאיהם בתדרוך תקשורתי שנערך ב שנתית האגודה האמריקאית לקידום המדע (AAAS) נפגש בסיאטל, וושינגטון.

486958 ארוקות ' הוא השם הזמני של 2014 MU 69, א טרנס-נפטוני לְהִתְנַגֵד. זה צור קשר בינאריבאורך 22 קילומטרים, מורכב מצמד ראשוני קרח כוכבי לכת שהם 13 ק"מ ורוחב 9 ק"מ. השניים כוכבי לכת זכו לכינוי אחרון ו תול, בהתאמה, והם קשורים יחד לאורך הצירים העיקריים שלהם. אחרון הוא שטוח יותר מ תול, וזה למעשה אוסף של 8 – או יותר – עצמים קטנים יותר, כל אחד מהם כ -3 מיילים. הוא האמין כי חפצים קטנים יותר התמזגו בעבר אחרון ו תול נפגש והתמזג יחד. מכיוון שלכאורה לא היו השפעות קטסטרופליות – או מעטות מאוד – ארוקוט מאז היווצרותה, ההיסטוריה של היווצרותה נשמרה בהקפאה העמוקה של מערכת השמש שלנו, הרחק מהחום הנמס של הכוכב הגולש שלנו.

ארוקוט הוא גם האובייקט הרחוק והפרימיטיבי ביותר במערכת השמש שלנו שאליו מגיעים חלליות. הוא התגלה ב- 26 ביוני 2014 על ידי ד"ר מארק בול וה- אופקים חדשים צוות חיפוש באמצעות טלסקופ החלל האבל (HST) כחלק מציד אחר KBO זה יהפוך למטרה של אופקים חדשים במשימה המורחבת הראשונה שלה. גילוי זה דרש שימוש ב- HST כי בעוצמה לכאורה של 26 בלבד ארוקוט הוא קלוש מכדי שניתן יהיה לצפות בו – למעט הטלסקופים החזקים ביותר. ה HST יש לו גם את היכולת לבצע אסטרומטריה מדויקת במיוחד. פירוש הדבר שהוא יכול לספק קביעה אמינה של מסלול.

ארוקוט נבחר על פני שני מועמדים אחרים KBOsוכך הפך להיות היעד של אופקים חדשים' המשימה המורחבת מעבר לפלוטו. עם תקופת מסלול של כ- 298 שנים ונטייה אקסצנטרית מסלולית נמוכה, ארוקוט מכונה קלאסיקה קרה KBO.

השם הזמני ארוקוט עצמה מגיעה מאזור Powhatan שבווירג'יניה ומרילנד, שם של ארוקות ' גילוי התרחש. ה HST ו המעבדה לפיזיקה יישומית של ג'ונס הופקינס שניהם מופעלים במרילנד והם האחראים העיקריים של ארוקות ' גילוי 2014.

פלוטו ומעבר

ב -14 ביולי 2015, אחרי האודיסיאה המסוכנת שלה לאורך החלל, אופקים חדשים הגיעה ליעד העיקרי שלה ב קויפר מתקשר–ה כוכב לכת ננסי קרח פלוטו ומשפחתו המונה חמישה ירחים קפואים – כולל הירח הגדול שלה, כארון, שכמעט מחצית מגודלו של פלוטו. אופקים חדשיםלאחר שהצליחה בהצלחה את הגישה ההיסטורית הקרובה ביותר למערכת פלוטו, שלחה חזרה לכדור הארץ כמה תמונות חושפניות של העולם הקטן הרחוק הזה עם לב גדול.

במשך מרבית המאה ה -20, אסטרונומים ראו את פלוטו כעולם קטן ובודד, שם הוא שוכן בתחום החיצוני של מערכת השמש שלנו. עם זאת, נקודת מבט זו השתנתה עוד בשנת 1992, כאשר שנייה KBO התגלה באזור זה. בגלל גילוי זה, הגיעו מדענים פלנטריים להבנה שפלוטו רחוק מלהיות לבד באזור קפוא ונידח זה של דמדומי דמדומים. ואכן, פלוטו מקיף את הכוכב שלנו בחברת מספר רב של אחרים מסוגו הקפוא והמסתורי. מאז 1992 התגלו שפע של עולמות קטנים וקפואים אחרים, דומים מאוד לפלוטו, על ידי אסטרונומים המחפשים אחר גופים רחוקים אלה. כמה משאר התושבים המרוחקים בהקפאה העמוקה של מערכת השמש שלנו מקיפים גם את הכוכב שלנו במסלולים אקסצנטריים – ממש כמו פלוטו. ה כוכב הלכת הננסי אריס הוא אחד החשובים שבהם חפצי דיסק מפוזרים. התגלה עוד בשנת 2005, אריס הוא מעט מסיבי יותר מפלוטו, וגילויו הוא שאילץ מדענים פלנטריים להבין שפלוטו הוא רק אחד מני רבים. כתוצאה מכך, באותה תקופה, פלוטו הקטן המסכן גורש באופן לא טקסי מפנתיאון כוכבי הלכת הגדולים, וכעת הוא מסווג כ גמד קרח–בלבד כוכב לכת ננסי, אבל א כוכב לכת בְּכָל זֹאת. לפני כן, פלוטו סווג ככוכב הלכת התשיעי מהכוכב שלנו.

KBOs בדרך כלל מאמינים כי הם מורכבים בעיקר משילוב של קרח וסלע. ה קויפר מתקשר משתרע ממסלול נפטון לכ- 50 יחידות אסטרונומיות (AU). אחד בְּ שווה למרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, שהוא כ 93,000,000 מיילים. המרחק הממוצע של נפטון מהכוכב שלנו הוא כ- 30.1 בְּ–שֶׁלָה פרהיהליון (כשהוא הכי קרוב לכוכב שלנו) הוא 29.8 בְּ, בעוד שלה אפליון (כשהוא הכי רחוק מהכוכב שלנו) הוא 30.4 בְּ.

לאחר שסיימה את משימתה העיקרית של טיסה מעל פלוטו וירחיה, אופק חדש חללית תמרנה לטיסה העתידית שלה מעל הרחוקים ארוקוט.

ארוקות 'ותעלומותיה הרבות

ארוקוט, כאובייקט המרוחק, הפרימיטיבי והטהור ביותר שאי פעם נחקר על ידי חללית, יש לו סיפור ייחודי לספר לנו. אובייקט קטן ומרוחק זה איפשר למדענים פלנטריים להתקדם חשובה בהבנתם כיצד נוצרו כוכבי הלכת במערכת השמש הראשונית. התמונות הראשונות שלאחר מעוף שהתקבלו מ אופקים חדשים בשנת 2019 גילה את זה ארוקוט מורכב למעשה משני להבים מחוברים זה לזה עם משטחים חלקים, כמו גם מאותו הרכב. זה מצביע על כך שמדובר ככל הנראה באובייקט בתולי, וככזה הוא מספק מידע רב ערך על אופן היווצרותו.

ממצאים חדשים ומעניינים אלה תורמים להישגים ההיסטוריים הרבים של משימה חשובה. התגליות של נאס"א שהושגו מ אופקים חדשים שיפרו את הידע וההבנה שלנו כיצד גופים פלנטריים נולדו במערכת השמש שלנו – כמו גם במערכות פלנטריות רחוקות מעבר לשלנו.

בעתיד, אופקים חדשים צוות מתכנן להשתמש בנתונים ברזולוציה גדולה יותר. המדענים מתכננים גם להשתמש בסימולציות מתוחכמות של מחשבי-על בכדי ליצור מודלים כיצד ארוקוט אולי נוצר לפני מיליארדי שנים.

הניתוח שלהם כבר גילה זאת של ארוקות ' אונות "מגע בינארי" היו במקור שני עצמים נפרדים, שהקיפו קרוב אחד לשני במהירות איטית. בסופו של דבר, הצמד התנגש בעדינות והתמזג יחד ליצירת גוף 22 מ"מ שנצפה על ידי אופקים חדשים.

מידע זה מעיד על כך ארוקוט נולד במהלך קריסת הכבידה של ענני חלקיקים מוצקים בראשיתית המקורית ערפילית שמש שהולידה את השמש שלנו ואת משפחת כוכבי הלכת, הירחים וחפצים אחרים, לפני כ -4.56 מיליארד שנה. בניגוד דרמטי להתנגשות מהירה והצטברות היררכית, החלקיקים שנוצרו ארוקוט התמזגו בעדינות כשהענן קרס. זה מעיד על כך ארוקוט, ואובייקטים דומים אחרים השוכנים במערכת השמש העתיקה, גדלו בהדרגה לגודלם ויצרו גופים גדולים וגדולים. באופן שהושווה לאופן שבו מאובנים מראים את הדרך שבה מינים התפתחו על הפלנטה שלנו, ומתמשכים כוכבי לכת כמו ארוקוט לחשוף כיצד כוכבי לכת התפתחו במערכת השמש שלנו – ומחוצה לה.

ארוקוט לא היה נראה כפי שהוא נראה לו היה נוצר כתוצאה מהתנגשות אלימה במערכת השמש הקדומה שלנו. במקום זאת, ראיות מצביעות על כך שהוא נוצר כתוצאה מבלט מורכב ועדין יותר בו השניים רוקדים כוכבי לכת הסתובבו לאט לאט לפני שהריקוד שלהם משך את שניהם זה מכוח המשיכה, ובכך יצר את הסינגל השונה כוכבי לכת נצפה היום.

שתי קווי ראיות חשובים אחרים תומכים בתרחיש זה. הרכב המשטח האחיד וצבעו של ארוקוט לגלות שהיא נוצרה מחומרים שרוקדים מקרוב זה לזה, כפי שנחזה על ידי דפוסי קריסה מקומיים בעננים. זה מנוגד למודל המצביע על כך שהוא נוצר מחומר הממוקם באזורים מופרדים יותר של היסודות הראשוניים ערפילית שמש.

בנוסף, הצורה המשטוחה של כל אחת מהן של ארוקות ' שתי אונות, כמו גם יישור הקוטב הצר מאוד שלה וקו המשווה, מצביעות על כך שהיא נולדה בעריסה מסודרת. גַם, של ארוקות ' משטח חלק מצביע על כך שפניו נשמרו היטב בהקפאה העמומה של מערכת השמש שלנו מאז סוף עידן היווצרות הפלנטה. זה אומר ש ארוקוט מציג תכונות פיזיקליות המצביעות על כך שהוא נוצר כתוצאה ממיזוג בהדרגה ובעדינות של אובייקטים שנוצרו זה ליד זה ערפילית שמש.

שלושת המאמרים שפורסמו בגיליון 13 בפברואר 2020 של כתב העת מַדָע מבוססים על נתונים גדולים פי עשרה מהדיווחים הראשונים שהתפרסמו אודות הממצאים החדשים. יחד העיתונים מספקים תיאור מלא יותר של של ארוקות ' מקורות מסתוריים.

אופקים חדשים ממשיך להתבונן בחפצים שרוקדים רחוק קויפר מתקשר. בקיץ 2020, אופקים חדשים הצוות מתכנן להשתמש בטלסקופ גדול על כדור הארץ כדי לחפש אחר KBOs שניתן ללמוד – וגם לחפש יעדים פוטנציאליים אחרים לחללית.

נכון לכתיבת שורות אלה, אופקים חדשים החללית מרוחקת 7.1 מיליארד קילומטרים מכדור הארץ. הוא עדיין פועל כרגיל, מכיוון שהוא מתנשא דרך אזור הדמדומים הלא נחקר והקפוא הזה במהירות של כמעט 50,400 ק"מ לשעה.

חוקר ראשי אופקים חדשים ד"ר אלן שטרן הסביר את הסיבות שלהם לנתינה ארוקוט שמו:

"השם 'ארוקות' משקף את ההשראה להסתכל לשמיים, ולתהות על הכוכבים והעולמות שמעבר לשלנו. הרצון ללמוד הוא לב ליבה של אופקים חדשים' המשימה, ואנו מתכבדים להצטרף עם קהילת פוהאתן ואנשי מרילנד לחגיגת הגילוי הזו. "

כתיבת תגובה