Un dolce bacio: come è nata la cintura di Kuiper Ultima Thule

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Il veicolo spaziale New Horizons della NASA è volato dal lontano oggetto Cintura di Kuiper Ultima Thule (2014 MU69) il 1 gennaio 2019.

(Immagine: © NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / National Optical Astronomy Observatory)

Una fusione sorprendentemente delicata tra due piccoli corpi primordiali formò l'oggetto distante Ultima Thule, suggerisce un nuovo studio.

Questi due progenitori stessi probabilmente si sono coalizzati dalla stessa nuvola di materiale ghiacciato al alba del sistema solare, miliardi di miglia dal sole appena nato. Inizialmente cerchiavano un centro comune di massa ma si avvicinavano sempre più a spirale, incontrandosi infine in modo decisamente piacevole.

"Questi ragazzi sembrano essersi riuniti letteralmente alla velocità di attracco dei veicoli spaziali", ha detto l'autore principale dello studio Alan Stern, del Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado. "Questo è davvero informativo sull'origine di planetesimi là fuori."

Stern è il principale investigatore della missione New Horizons della NASA, che volato da Ultima Thule il 1 gennaio di quest'anno. Il nuovo studio, che è stato pubblicato online oggi (16 maggio) sulla rivista Scienza, descrive i ritorni scientifici iniziali da quel sorvolo, l'incontro planetario più distante nella storia del volo spaziale.

Numero bersaglio distante 2

Nuovi orizzonti lanciato nel gennaio 2006 per dare il primo sguardo da vicino a Plutone, che era rimasto in gran parte misterioso dalla sua scoperta del 1930. L'astronave ha verificato questo obiettivo principale della missione nel luglio 2015, ingrandendo entro 12.500 miglia (12.500 chilometri) il pianeta nano e catturando immagini sorprendenti della sua superficie incredibilmente complessa e diversificata.

Il team di New Horizons ha quindi rivolto la sua attenzione a Ultima Thule (nome ufficiale: 2014 MU69), un piccolo oggetto che attualmente si trova a circa 4 miliardi di miglia (6,5 miliardi di km) dalla Terra - 1 miliardo di miglia (1,6 miliardi di km) più distante di Plutone.

Il flyby del 1 ° gennaio, il fulcro della missione estesa di New Horizons, è stata un'impresa spaziale ancor più impegnativa rispetto al Incontro Plutone.

Ultima Thule è molto più piccola di pianeta nano, che si estende per soli 35 km nella sua dimensione più lunga. E New Horizons ha dato a Ultima Thule una rasatura molto più vicina di Plutone, navigando a soli 3.540 km (2.200 miglia) sopra la superficie gelida del piccolo oggetto. La sonda si muoveva a una velocità di 32.280 mph (51.950 km / h) rispetto al suo obiettivo in quel momento.

Finora, New Horizons ha trasmesso a casa solo il 25% dei suoi dati flyby, che dovrebbero essere disponibili entro la metà del 2020. Il nuovo studio si basa solo sul 10% del totale atteso - la quantità disponibile quando i ricercatori hanno presentato il documento a fine febbraio, ha detto Stern. Ma anche questo primo sguardo limitato alle immagini e alle misurazioni di New Horizons ha prodotto risultati molto interessanti, come mostra il nuovo documento.

Un pupazzo di neve appiattito, rossastro

New Horizons ha scoperto che il MU69 del 2014 è un "binario di contatto" composto da due lobi, che il team ha soprannominato Ultima (il più grande) e Thule. L'oggetto quindi sembra un pupazzo di neve - uno schiacciato e insanguinato, comunque.

Ultima Thule è l'oggetto più rosso mai esplorato da un'astronave, ad eccezione di Marte, Disse Stern. Il Pianeta Rosso deve la sua tonalità agli ossidi di ferro (ruggine), ma qualcos'altro sta succedendo nel 2014 MU69. Il team di New Horizons pensa che il colore provenga da molecole organiche complesse note come tholins o qualcosa del genere.

Questo non sarebbe inaudito; si ritiene che i tholins siano responsabili delle strisce rossastre che New Horizons ha individuato su Plutone e sulla sua luna più grande, Caronte.

E poi c'è la parte schiacciata: Ultima Thule, in particolare il lobo di Ultima, è notevolmente appiattita - "qualcosa che davvero nessuno si aspettava o prevedeva con i modelli, rimandando i teorici al tavolo da disegno", ha detto Stern a Space.com.

Il team non è sicuro di come Ultima Thule abbia ottenuto la sua forma da pancake. È possibile che la rotazione rapida abbia avuto un ruolo, ha detto Stern. (L'oggetto completa attualmente un giro ogni 15,9 ore, ma i due lobi costituenti potrebbero aver ruotato molto più velocemente in gioventù, prima della fusione.)

"O forse c'è stata molta erosione aerodinamica", ha detto Stern, invocando la possibilità che gas e granelli di materiale che non sono stati incorporati in Ultima o Thule possano averli analizzati.

Rimangono anche molti altri misteri. Ad esempio, Ultima mette in mostra una serie di tumuli confinanti di dimensioni simili, che possono essere i contorni dei pezzi più piccoli che hanno costruito il lobo. Tuttavia, tali tumuli non sono visibili su Thule.

Ciò può essere dovuto al fatto che i due lobi si sono formati in modi leggermente diversi. Ma Thule ha un cratere largo 7 km (7 km) chiamato Maryland. Quindi, è possibile che anche il lobo avesse tumuli, ma queste caratteristiche sono state sepolte quando l'impatto del Maryland ha riemerso Thule, ha detto Stern. (New Horizons non ha spiato grandi crateri sul lobo di Ultima.)

Inoltre, entrambi i lobi hanno numerose piccole fosse, la cui origine rimane indeterminata. E probabilmente sono coinvolti più processi di formazione, hanno detto i membri del team di studio.

"La nostra valutazione è che le catene di fosse di dimensioni simili hanno maggiori probabilità di essere formate da processi interni piuttosto che da craterizzazione, ma le fosse isolate che mostrano contorni di forma circolare approssimativamente circolari, depressioni interne a forma di scodella e, in alcuni casi, cerchioni rialzati, sono più coerenti con la morfologia del cratere da impatto ", hanno scritto i ricercatori nel nuovo studio.

Il team di New Horizons non ha ancora individuato alcun satellite o anello in orbita attorno a Ultima Thule e l'oggetto non ha mostrato alcun segno di atmosfera o di degassamento simile a una cometa. Ma i ricercatori continueranno a cercare man mano che sempre più dati arrivano sulla Terra.

Un oggetto primordiale

La forma a due lobi di Ultima Thule suggerisce fortemente che l'oggetto è primordiale, risalendo fino alla nascita del sistema solare.

Le velocità di impatto nel quartiere di MU69 del 2014 - le fredde e oscure profondità oltre Nettuno conosciuta come la Cintura di Kuiper - sono attualmente intorno a 1.080 km / h. Un moderno incontro di due oggetti là fuori sarebbe quindi troppo violento per produrre la Ultima Thule che vediamo oggi; i suoi due lobi sarebbero stati distrutti o deformati, trovarono Stern e i suoi colleghi.

In effetti, il lavoro di modellizzazione che il team ha presentato alla conferenza il mese scorso suggerisce che probabilmente si è verificata una collisione circa 5,9 mph (8,9 km / h) - più lento della maggior parte dei jogger. Un simile "delicato ambiente dinamico" era presente molto tempo fa, poco dopo che il sole si era formato.

Altre linee di prova rafforzano l'idea che Ultima Thule sia un oggetto antico e relativamente invariato. Ad esempio, i suoi due lobi sono simili sia nella luminosità che nel colore, suggerendo che si sono formati dalla stessa vorticosa nuvola di gas e polvere molto tempo fa.

"Questo è il primo binario di contatto indiscutibilmente primordiale che abbiamo visto da vicino con un veicolo spaziale", ha detto Stern.

Altro lavoro da fare

I membri del team di New Horizons potrebbero finire per svelare altri misteri di Ultima Thule un giorno; la maggior parte dei dati flyby non è ancora arrivata sulla Terra, dopo tutto.

E anche quando tutte queste informazioni saranno state analizzate, potrebbe esserci ancora molto lavoro da fare. Il veicolo spaziale è sano e ha abbastanza carburante per vola da un altro oggetto nello spazio profondo, Disse Stern.

La NASA dovrebbe concedere un'altra estensione di missione affinché ciò accada, e il team di New Horizons non può richiedere tale estensione fino al prossimo anno, ha detto Stern. Ma i ricercatori hanno sicuramente in programma di farlo.

"Siamo venuti fino qui alla Cintura di Kuiper e cercheremo di spremere ogni cosa che possiamo [fuori da questa missione]", ha detto Stern.

Altri veicoli spaziali esploreranno il sistema solare esterno in futuro, "ma non saranno qui presto", ha detto Stern. "Siamo qui e lo mungeremo."

  • Lo storico flyby di Ultima Thule di New Horizons: copertura completa
  • Destination Pluto: New Horizons Mission in Pictures della NASA
  • Nuovi orizzonti potrebbero fare l'ennesimo sorvolo dopo Ultima Thule

Il libro di Mike Wall sulla ricerca della vita aliena "Là fuori"(Grand Central Publishing, 2018; illustrato da Karl Tate), è ora disponibile. Seguilo su Twitter @michaeldwall. Seguici su Twitter @Spacedotcom o Facebook

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