New Horizons-eredmények: az Ultima Thule egy időkapszula az ősi Naprendszerből

3699

A NASA New Horizons űrszondája Ultima Thule kisbolygó közelében történt sikeres elrepülését követően naponta újabb és újabb eredményeket tesznek közzé a beérkező képek és adatok feldolgozásával foglalkozó kutatók. A távoli Kuiper-övbeli égitest közeli képei fellebbentik a fátylat a bolygórendszerünk hajnalán végbement folyamatokról.

A New Horizons űrszonda 2014 MU69 (Ultima Thule – Távoli Sziget) kisbolygó közelében történt elrepülését követően a Földre továbbított képfelvételek és mérési adatok feldolgozása folyamatosan történik, és immár másodszor tartottak sajtótájékoztatót az eddigi tudományos eredményekről a Johns Hopkins Egyetemen (Applied Physics Laboratory, JHUAPL, Laurel, Maryland) kedden este. Az első eredmények az Ultima Thule méretére, alakjára és tengely körüli forgási idejének meghatározására, valamint az égitest felszínének legfontosabb tulajdonságaira (szín, fényvisszaverő-képesség, felszíni alakzatok) vonatkoznak.

A megközelítési fázisban a szonda és a kisbolygó közötti távolság 1 napon belül olyan gyorsan csökkent, hogy a kis égitest alakja és felszíni részletei a felbontás növekedésével látványosan tűntek elő, amikor a szonda mintegy 137 ezer km-re került a kis égitesthez (legközelebb egyébként 3540 km-re volt tőle). Az alábbi képeken az alak és a felszín részleteinek változása látható 24 óra alatt.

A kisbolygóról egy nappal a legnagyobb közelség előtt készített felvételén csak a “kuglibábú” alak látszik, de az égitest méretei már jól megbecsülhetők (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Az alábbi képen már a kis égitest alakja és felszíni alakzatai is jobban megfigyelhetők. A sajtótájékoztatón tréfásan meg is jegyezték a képek minőségének javulására: “Mit tesz egy nap különbség!”

Az Ultima Thule kisbolygóról készített felvétel mintegy 137 ezer km távolságból, amelyen a kis égitest már egészen jól látszik (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Jellegzetes az Ultima Thule két összetevőből álló alakja, amelynek két részét a New Horizons kutatócsoportja ideiglenesen, azonosíthatóság céljából el is nevezte: a nagyobbik komponens az “Ultima” a kisebbik pedig a “Thule” nevet kapta.

A 2014 MU69 jelű kisbolygó két összetevőjének neve: “Ultima” (nagyobbik rész) és “Thule” (kisebbik rész) (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

A New Horizons csapata szerint a kisbolygó egy hóemberre hasonlít:

A kisbolygó alakja egy hóemberre emlékeztet (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Földről nézve az Ultima Thule elfedett egy csillagot, és ennek a csillagfedésnek több helyről történt megfigyeléséből meg lehetett szerkeszteni a kisbolygó kontúrját. Ha a New Horizons által közelről készített felvételeket és a földi megfigyeléseket egy geometriai helyzetbe hozzuk, és a méretskálát is figyelembe vesszük, akkor a két kontúr jól egybeesik, amit az alábbi kép is igazol.

Az Ultima Thule földi csillagfedésből megfigyelt (piros szaggatott vonal) és a New Horizons közeli felvételéből származtatott kontúrja (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

A képfelvételek további elemzésével bebizonyosodott, hogy a kisbolygó tengelyforgási ideje 15 ± 1 óra (ez a számérték pontosítható majd a további elemzések során). Nem mindegy, hogy egy forgó konvex ellipszoid testet vagy egy forgó “hóembert” figyelünk meg úgy, hogy a forgástengely és a látóirány egyenese kis szöget zár be. Esetünkben ez a szög mintegy 30 fok. Az ellipszoid jól megfigyelhető, 15%-os amplitúdójú fényváltozást mutat, de a hóember alakú test vagy testkonfiguráció csak mintegy 1%-os amplitúdójú fénygörbét eredményez, amit az alábbi modellezés is mutat. Tehát az alak és a csaknem a forgástengelye irányából történt megfigyelés okozta, hogy nem mutatott jelentős amplitúdójú fényváltozást a kisbolygó sem a Földről, sem a szondáról nézve.

Egy forgó ellipszoid (kék vonal) és egy “hóember” (sárga vonal) fénygörbéjének modellezése, ha a forgástengely és a látóirány közel egybeesik (30 fokos szöget zár be) és a fényforrás (Nap) a megfigyelő mögött van (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Az Ultima Thule felszínének színét is sikerült előállítani a 137 ezer km távolságból különböző hullámhosszakon készített képfelvételekből. A test felszínének legnagyobb része vöröses színű, de a két összetevőt elválasztó “nyaki” része világos, nagyobb fényvisszaverő képességű. A sötét, vöröses részek a kozmikus sugárzás által átalakított vegyületekre utalnak, a világosabb nyaki rész pedig finom porszemcsék jelenlétére.

Az Ultima Thule MVIC (balra) és LORRI (középen) képfelvételeinek összekombinálásával a felszín szín, illetve fényvisszaverő képesség-térképét (jobbra) állították elő. A bal oldali MVIC kép felbontása 5-ször rosszabb, mint a LORRI (középen) kép felbontása, ezért elmosódottabb (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

A felszíni fényvisszaverő képességének térképét is elkészítették. Ezen a legsötétebb területeknek mintegy 6% (0,06) a fényvisszaverő képessége, ami az üstökösmagokéhoz hasonló, a legfényesebb terület a nyaki rész, itt 13% (0,13) a fényvisszaverő képesség.

Az Ultima Thule felszínének fényvisszaverő képessége 6% és 13% között változik. (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Ennek a Kuiper-övbeli objektumnak közeli vizsgálata egy új égitesttípus kimutatását és közeli tanulmányozását tette lehetővé: az érintkező kettős kisbolygókét. Ilyen rendszerek létezését Földről rögzített fénygörbék alapján már lehetett sejteni, de közelről csak most látunk ilyet először. A érintkező kettősök az ősi Naprendszerben végbement lágy ütközésekkel keletkeztek, amikor nem tapadtak össze az összetalálkozó komponensek, hanem független testként a tömegközéppontjuk körül keringenek. Az alábbi ábra az ilyen kis égitestek keletkezését mutatja be a New Horizons kutatói által felvázolt modell szerint.

Az érintkező kettős kis égitestek kialakulása a korai Naprendszerben. Így keletkezhetett az Ultima Thule kisbolygó is a külső Naprendszerben, de a hozzá hasonló Neptunuszon túli objektumok is (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

A sajtótájékoztatón kiemelték, hogy a New Horizons küldetése a korai Naprendszerből megőrződött “időkapszulák”, mint például az Ultima Thule kisbolygó közeli tanulmányozását teszi lehetővé. Az űrszonda által alig egy nap alatt többet tudtunk meg a kis égitestek, illetve bolygókezdemények (bolygócsírák, planetezimálok) kialakulási folyamatairól az ősi Naprendszerben, mint az utóbbi 200 évben összesen.

A következő eredményismertető sajtótájékoztató január 3-án, csütörtökön lesz.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás