Mit Ultima Thule Flyby hilft die NASA-Sonde, Geheimnisse der Planetenentstehung zu lüften
Dieses Diagramm zeigt, wie sich das Kuipergürtel-Objekt 2014 MU69 mit dem Spitznamen Ultima Thule gebildet haben könnte. (Bildnachweis: James Tuttle Keane/NASA/JHUAPL/SwRI)
Die genaue Betrachtung eines extrem weit entfernten Fossils hilft, Fragen zur Entstehung von Planeten im gesamten Universum zu beantworten.
Die NASA-Sonde New Horizons summte am frühen Neujahrsmorgen das äußere Sonnensystemobjekt und machte den ersten Vorbeiflug an einem so primitiven Objekt. Da 2014 MU69 seit der Geburt des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren praktisch unberührt geblieben ist, kann es neue Details über diese Ära enthüllen. Schon die ersten rätselhaften Fotos helfen, Modelle des frühen Sonnensystems zu beweisen.
Das erste Ziel von New Horizons, Pluto, dient als Torwächter zum Kuipergürtel, dem Band aus eisigen Felsen, das das Sonnensystem umgibt. MU69 liegt in der am dichtesten besiedelten Region des Gürtels, neben anderen kalten klassischen Objekten, die seit ihrer Geburt vor Milliarden von Jahren nicht gestört wurden. [ New Horizons' Vorbeiflug von Ultima Thule: Vollständige Abdeckung ]
'Wir haben ein kaltes klassisches Objekt für eine ganz bestimmte Region ausgewählt, weil die Beweise dorthin führten', sagte Alan Stern, der leitende Forscher von New Horizons und ein Planetenwissenschaftler am Southwest Research Institute (SwRI) in Colorado, gegenüber guesswhozoo.com. Stern sagte, eine Mission wie New Horizons sei der direkteste Weg, um Informationen über die Entstehung des Sonnensystems zu erhalten.
Neue Horizonte geliefert. Die neuesten Bilder, die gestern (2. Januar) veröffentlicht wurden, enthüllen a schneemannförmiges Objekt mit zwei Lappen, einer etwa dreimal so groß wie der andere. Während einer Pressekonferenz sagten Missionswissenschaftler, dass die einzige Möglichkeit für die Bildung eines solchen Objekts darin besteht, mit sehr langsamen Geschwindigkeiten zusammenzukommen – weniger als 1 Meile oder Kilometer pro Stunde.
'Wenn Sie bei diesen Geschwindigkeiten mit einem anderen Auto kollidiert sind, müssen Sie sich möglicherweise nicht einmal die Mühe machen, die Versicherungsformulare auszufüllen', sagte Jeff Moore, Co-Ermittler von New Horizons vom Ames Research Center der NASA in Kalifornien, der Menge.
Diese langsamen Formationsgeschwindigkeiten tragen zur Validierung eines kürzlich vorgeschlagenen Modells der Sonnensystembildung, bekannt als Kieselsteinansammlung . Bei diesem Modell kommen Gas und Staub, die bei der Entstehung der Sonne übrig bleiben, langsam zu winzigen Objekten zusammen, die von der Schwerkraft angezogen werden.
'Es ist unglaublich befriedigend, dies durch die Daten bestätigt zu sehen', sagte Stern gegenüber guesswhozoo.com.
'Große Physik'
Der Versuch zu verstehen, wie sich Planeten bilden, ist eine Herausforderung. Wir können den Prozess in unserem eigenen Sonnensystem nicht zurückspulen, daher schauen Wissenschaftler auf die Asteroiden und Kuipergürtel-Objekte (KBOs), die nach der Planetenbildung zurückgeblieben sind. Objekte wie diese begannen wahrscheinlich als Gas- und Staubteilchen, die durch die Schwerkraft zusammengezogen wurden, in winzigen Klumpen, die als Kieselsteine bezeichnet wurden. Im Gegensatz zu den Kieselsteinen in Ihrer Einfahrt können die Kieselsteine des Sonnensystems jedoch so groß wie riesige Felsbrocken sein; die Idee ist, dass sie kleiner sind als die planetarischen Embryonen, die als Planetesimale bekannt sind.
Ein Blick in andere Planetensysteme kann Wissenschaftlern helfen, diese Periode in der Geschichte des Sonnensystems zu verstehen, aber nicht viel. Die Gas- und Staubwolke, die neue Welten hervorbringt, verbirgt sie auch und verbirgt sie in einer Hülle aus Material.
Daher verlassen sich Forscher meist auf Modelle, Computerprogramme, die den Prozess der Planetenentstehung simulieren. Anhand der Ergebnisse von Planetensystemen können sich Forscher ein Bild von den Grenzen ihrer Entstehung machen.
Im Jahr 2012, a Forscherpaar aus Schweden schlug das Kiesel-Akkretionsmodell vor, im Gegensatz zu zeitgenössischen Theorien, die vorschlagen, dass sich Gas und Staub zu kilometergroßen Objekten zusammensammeln. Das Modell war unvollkommen, und im Jahr 2015, Theoretiker Harold Levison von SwRI schlug einige Verfeinerungen vor . Die Theorie beschrieb, wie die Objekte, die aus zentimetergroßen Kieselsteinen wuchsen, ihre Gravitationsfelder aneinander drückten und aneinander zogen. Die Stöße hätten einige Embryonen aus dem Gas und Staub geschlagen und sie von dem Material getrennt, das sie brauchten, um größer zu werden, während diejenigen, die in der Scheibe verblieben waren, sich auf Kieselsteinen fraßen, um zu Planeten zu wachsen.
Die neuesten Bilder von MU69, die das Team Ultima Thule genannt hat, scheinen die Kieselstein-Akkretionstheorie zu beweisen, sagte Levison. Die beiden kleinen Objekte auf dem KBO stießen mit langsamen Geschwindigkeiten aneinander, was eher auf eine relativ ruhige Phase der Akkretion, in der sich Materialstücke stapeln, als auf eine schnelle und gefährliche Geburt hindeutet. Levison, der kein Mitglied des New Horizons-Teams ist, ist der Hauptermittler für eine bevorstehende Mission zu einem der Asteroiden um Jupiter.
'Die große Neuigkeit ist die Akkretionsgeschichte', sagte Cathy Olkin, stellvertretende Projektwissenschaftlerin von New Horizons am SwRI, gegenüber guesswhozoo.com. Dieses Bild von der Entstehung von Sonnensystemobjekten wird durch die Tatsache unterstützt, dass die beiden unterschiedlichen Lappen des Objekts durch einen schmalen Hals und nicht durch einen dicken, unhandlichen Hals verbunden sind.
Die Ansammlung von Kieselsteinen könnte auch dazu beitragen, zu erklären, warum MU69 keine offensichtlichen Satelliten hat, obwohl das Team erwartet hatte, in den Jahren und Monaten vor dem Vorbeiflug große Felsen oder Monde in der Umlaufbahn zu finden.
'Es ist wirklich erstaunlich, dass wir im Orbit nichts sehen', sagte Stern.
Laut Levison hätte der Prozess, wenn die zweilappige Form von MU69 durch Kieselsteinanlagerung gebildet würde, kleinere Reste ausgeworfen, die sich nicht relativ schnell auf dem KBO angesammelt haben, sodass keine Satelliten für New Horizons zu erkennen sind.
Natürlich ist es immer noch möglich, dass neuere, besser aufgelöste Bilder, die in den kommenden Tagen zur Erde gesendet werden, solche Satelliten enthüllen.
Die vorläufigen Ergebnisse scheinen jedoch MU69 zu einer rauchenden Waffe für die Anhäufung von Kieselsteinen zu machen, was eine Beobachtungsübereinstimmung mit dem, was letzte Woche nur eine Theorie war, darstellt. Allein dieser Fund hat wichtige wissenschaftliche Implikationen, und die restlichen Informationen, die New Horizons in den nächsten zwei Jahren enthüllen wird, werden sicherlich noch mehr Licht auf den Prozess werfen.
'Das ist große Physik, [als ob es] ein Teilchendetektor wäre, und wir haben gerade den gefunden' Standardmodell “, sagte Stern mit einem breiten Grinsen und bezog sich dabei auf die Theorie der fundamentalen Teilchen und wie sie wechselwirken.
'Ich denke, wir sollten als Mission für einen Nobelpreis nominiert werden', sagte er.
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