Ultima Thule: starodavni planetestimal v zunanjem osončju

Ultima Thule, kot jo vidimo na eni prvih slik visoke ločljivosti, ki jih je poslalo vesoljsko plovilo New Horizons.

NASA/Laboratorij za uporabno fiziko Univerze Johns Hopkins/Southwest Research Institute

Zgodaj zjutraj (vzhodni čas) 1. januarja 2019,the Nova obzorja vesoljsko ploviloodbrzel mimo najbolj oddaljenega raziskanega objekta v sončnem sistemu. Majhen planetesimal, ki ga je srečal, se imenuje 2014 MU69, z vzdevkom Ultima Thule . Ta izraz pomeni 'onstran znanega sveta' in je bil izbran kot začasno ime za predmet med javnim natečajem za poimenovanje leta 2018.

Hitra dejstva: Ultima Thule

• 2014 MU69 Ultima Thule je starodavni planetezimal, ki kroži v Kuiperjevem pasu, območju onkraj Neptuna. Verjetno je narejen pretežno iz ledu in njegova površina je rdečkasta.
• Ultima Thule je od Zemlje oddaljena več kot 44 astronomskih enot (AU je 150 milijonov kilometrov, kar je razdalja med Zemljo in Soncem).
• Dva režnja, imenovana Ultima in Thule, sestavljata telo tega planetezimala. Združila sta se zgodaj v zgodovini sončnega sistema v nežnem trčenju.
• The Nova obzorja misija potuje v zunanji sončni sistem od izstrelitve 19. januarja 2006. Nadaljevala bo skozi sončni sistem,skozi Oortov oblak, in na koncu v medzvezdni prostor. Ima dovolj moči za nadaljevanje raziskovanja do leta 2020.

Kaj je Ultima Thule?

Ta majhen predmet kroži okoli Sonca v a območje vesolja, imenovano Kuiperjev pas, daleč onkraj orbite Neptuna. Ker Ultima Thule leži v tem območju, ga včasih imenujejo 'transneptunski objekt'. Kot pri mnogih tamkajšnjih planetezimalih je Ultima Thule večinoma leden objekt. Njegova orbita je dolga 298 zemeljskih let in prejme le majhen delček sončne svetlobe, ki jo prejme Zemlja. Planetarne znanstvenike že dolgo zanimajo majhni svetovljani, kot je ta, ker izvirajo iz nastanek sončnega sistema . Njihove oddaljene orbite jih ohranjajo pri zelo nizkih temperaturah, kar ohranja tudi znanstvene informacije o tem, kakšne so bile razmere pred približno 4,5 milijarde let, ko so nastajali Sonce in planeti.

Ta pogled iz perspektive prikazuje pot Nasinega vesoljskega plovila New Horizons (rumeno) skozi zunanji sončni sistem in Kuiperjev pas. Orbite zemeljskih planetov in planetov velikanov so prikazane z modro barvo. Pike prikazujejo lokacije reprezentativnih asteroidov blizu Sonca in objektov Kuiperjevega pasu (KBO), ki so večinoma zunaj orbite Neptuna, najbolj oddaljenega planeta velikana. NASA/Laboratorij za uporabno fiziko univerze Johns Hopkins/Southwest Research Institute/Alex Parker

Raziskovanje Ultima Thule

Ultima Thule je bila tarča lova za drug predmet za preučevanje Nova obzorja vesoljsko plovilo po uspešnem preletu mimo Plutona julija 2015. Leta 2014 ga je opazil Vesoljski teleskop Hubble kot del raziskovanja oddaljenih objektov onstran Plutona v Kuiperjevem pasu. Ekipa se je odločila programirati pot vesoljskega plovila do Ultima Thule. Da bi dobili natančno predstavo o njegovi velikosti, Nova obzorja znanstveniki so programirali zemeljska opazovanja tega malega sveta, ko je med svojo orbito okultiral (šel mimo) bolj oddaljen niz zvezd. Ta opazovanja v letih 2017 in 2018 so bila uspešna in so dala Nova obzorja dobro predstavo o velikosti in obliki Ultima Thule.

Oboroženi s temi informacijami so programirali pot vesoljskega plovila in znanstvene instrumente za opazovanje tega temnega oddaljenega planetezimala med preletom 1. januarja 2019. Vesoljsko plovilo je letelo mimo na razdalji 3500 kilometrov s hitrostjo dobrih 14 kilometrov na sekundo. Podatki in slike so se začeli pretakati nazaj na Zemljo in se bodo nadaljevali do konca leta 2020.

Prizor med nadzorom misije v laboratoriju za uporabno fiziko Johns Hopkins, ko je 1. januarja 2019 prispela prva jasna slika Ultima Thule. NASA/Laboratorij za uporabno fiziko Univerze Johns Hopkins/Southwest Research Institute

Za prelet, Nova obzorja ekipa je povabila prijatelje, družino in medije. Za praznovanje bližnjega preleta, ki se je zgodil 1. januarja 2019 ob 12.33 (EST), so združeni obiskovalci in ekipa priredili nekaj, kar je en časopis imenoval 'najbolj geekovska novoletna zabava doslej.' Poseben del praznovanja je bila izvedba himne za Nova obzorja avtor Dr. Brian May , astrofizik član Nova obzorja ekipe in nekdanji glavni kitarist rock skupine Queen.

Do danes je Ultima Thule najbolj oddaljeno znano telo, ki ga je kdaj raziskalo vesoljsko plovilo. Ko je bil prelet Ultima Thule opravljen in so se začeli prenosi podatkov, je vesoljsko plovilo svojo pozornost preusmerilo na bolj oddaljene svetove v Kuiperjevem pasu, verjetno za prihodnje prelete.

The Scoop na Ultima Thule

Na podlagi podatkov in slik, posnetih na Ultima Thule, so planetarni znanstveniki našli in raziskali prvi kontaktni binarni objekt v Kuiperjevem pasu. Dolg je 31 kilometrov in ima dva 'režnja', združena v 'ovratnik' okoli enega dela predmeta. Režnja se imenujeta Ultima in Thule za majhne in velike komponente. Ta starodavni planetezimal naj bi bil sestavljen večinoma iz ledu, z morda primešanim kamnitim materialom. Njegova površina je zelo temna in je morda prekrita z organskimi materiali, ki so nastali, ko je ledeno površino obstreljevalo ultravijolično sevanje oddaljenega Sonca. Ultima Thule leži 6.437.376.000 kilometrov stran od Zemlje in je trajalo več kot šest ur, da je poslalo enosmerno sporočilo vesoljskemu plovilu ali z njega.

Prve barvne slike leta 2014 MU69 Ultima Thule. Rdečkast material je verjetno prevleka, ki jo ustvari interakcija ultravijolične svetlobe z ledom. NASA/Laboratorij za uporabno fiziko Univerze Johns Hopkins/Southwest Research Institute

Kaj je pomembno pri Ultima Thule?

Zaradi svoje oddaljenosti od Sonca in njene ustaljene orbite v ravnini sončnega sistema se domneva, da je Ultima Thule tisto, kar imenujemo 'hladen klasični objekt Kuiperjevega pasu.' To pomeni, da je večino svoje zgodovine verjetno krožil na istem mestu. Njegova oblika je zanimiva, ker oba režnja nakazujeta, da je Ultima Thule sestavljen iz dveh predmetov, ki sta se nežno zbližala in ostala 'prilepljena drug na drugega' večji del zgodovine predmeta. Njegovo vrtenje kaže gibanje, ki je bilo posredovano Ultima Thule med trkom in se še ni zavrtelo.

Videti je, da so na Ultima Thule kraterji, pa tudi druge značilnosti na njeni rdeči površini. Zdi se, da nima satelitov ali obroča, ki bi ga obkrožal, in ni opazne atmosfere. Med preletom specializirani instrumenti na krovu Nova obzorja skeniral njeno površino v različnih valovnih dolžinah svetlobe, da bi izvedel več o kemijskih lastnostih rdečkaste površine. Kar bodo razkrila ta in druga opažanja, bo planetarnim znanstvenikom pomagalo razumeti več o razmerah v zgodnjem sončnem sistemu in v Kuiperjevem pasu, ki ga že imenujejo 'tretji režim sončnega sistema'.

Viri

• New Horizons, pluto.jhuapl.edu/Ultima/Ultima-Thule.php.
• New Horizons uspešno raziskuje Ultima Thule – Raziskovanje sončnega sistema: NASA Science. NASA, NASA, 1. januar 2019, solarsystem.nasa.gov/news/807/new-horizons-successfully-explores-ultima-thule/.
• Uradno, kraljica. YouTube, YouTube, 31. december 2018, www.youtube.com/watch?v=j3Jm5POCAj8.
• Talbert, Tricia. Nasin New Horizons prvič odkril Kuiperjev pas. NASA, NASA, 28. avgust 2018, www.nasa.gov/feature/ultima-in-view-nasa-s-new-horizons-makes-first-detection-of-kuiper-belt-flyby-target.