Ця діаграма свідчить про те, як міг формуватися об’єкт пояса Куйпера 2014 MU69, на прізвисько Ultima Thule.
(Зображення: © Джеймс Таттл Кін / NASA / JHUAPL / SwRI)
Близький погляд надвидаленої копалини допомагає відповісти на запитання про формування планет у всьому Всесвіті.
Зонд NASA New Horizons пролунав зовнішній об’єкт сонячної системи рано в новорічний ранок, зробивши перший проліт такого примітивного об’єкта. Оскільки 2014 рік MU69 залишився практично недоторканим з моменту народження Сонячної системи 4,5 мільярда років тому, він може виявити нові подробиці про ту епоху. Вже перші дивовижні фото допомагають довести моделі ранньої Сонячної системи.
Перша ціль "New Horizons" - Плутон, служить воротарем поясу Койпера - смуги крижаних скель, що оточує Сонячну систему. MU69 лежить у найбільш густонаселеній області пояса, серед інших холодних класичних об'єктів, які не були порушені з моменту народження мільярди років тому. [Новий горизонт "Flyby Ultima Thule: повне покриття]
"Ми вибрали холодний класичний об'єкт для дуже конкретного регіону, тому що саме сюди йшли докази", - розповів Space.com Алан Стерн, головний дослідник "New Horizons" і планетарний дослідник Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI) в Колорадо. Стерн зазначив, що така місія, як "Нові горизонти", - це найбільш прямий спосіб отримати інформацію про світанок Сонячної системи.
Нові горизонти доставлені. Найновіші зображення, опубліковані вчора (2 січня), виявляють об'єкт у формі сніговика з двома часточками, одна приблизно втричі більша за іншу. Під час прес-конференції науковці місії заявили, що єдиний спосіб формування такого об'єкта - це об'єднання з дуже низькою швидкістю - менше 1 милі або кілометра на годину.
"Якщо ви зіткнулися з іншим автомобілем з цією швидкістю, ви, можливо, навіть не попросите заповнити страхові форми", - розповів натовпу Джефф Мур, співрозслідник "New Horizons" з Центру досліджень NASA Еймс в Каліфорнії.
Ці низькі швидкості формування допомагають підтвердити нещодавно запропоновану модель формування сонячної системи, відому як галькове нарощення. За цією моделлю газ і пил, що залишилися від утворення сонця, повільно збираються як крихітні предмети, витягнуті силою тяжіння.
"Це неймовірно задоволення, коли це підтверджується даними", - сказав Стерн для Space.com.
"Велика фізика"
Спроба зрозуміти, як формуються планети, - це завдання. Ми не можемо перемотати процес у власній Сонячній системі, тому вчені заглядають на астероїди та об’єкти поясу Куйпера (КБО), які були залишені після формування планет. Такі об'єкти, ймовірно, починалися як шматочки газу і пилу, які тягнулися силою тяжіння, в крихітних грудочках, званих камінцями. Однак, на відміну від гальки на вашій дорозі, галька Сонячної системи може бути такою ж великою, як і гігантські валуни; ідея полягає в тому, що вони менші, ніж планетарні ембріони, відомі як планетисімали.
Зазирнути в інші планетарні системи може допомогти вченим зрозуміти цей період в історії сонячної системи деякі, але не дуже багато. Хмара газу та пилу, що народжує нові світи, також приховує їх, приховуючи їх у плащ матері.
Тож дослідники здебільшого покладаються на моделі, комп’ютерні програми, які працюють для моделювання процесу формування планети. Переглядаючи результати планетних систем, дослідники можуть отримати уявлення про межі їх формування.
У 2012 році пара дослідників зі Швеції запропонувала модель нарощування гальки, на відміну від сучасних теорій, що пропонують газ та пил, зібрані разом для створення об’єктів розміром у кілометри. Модель була недосконалою, і в 2015 році теоретик Гарольд Левісон з SwRI запропонував деякі вдосконалення. Теорія описувала, як об єкти виростають з камінчиків розміром сантиметра, їх гравітаційні поля будуть штовхатись і тягнутися одне до одного. Поштовхи вибивали б деякі ембріони з газу та пилу, відокремлюючи їх від необхідного їм матеріалу, щоб збільшитись, тоді як ті, що залишилися на диску, висіли на гальку, щоб перерости в планети.
Найбільш свіжі зображення MU69, яку команда прозвала Ультіма Туле, здається, підтверджують теорію нарощування камінчиків, заявив Левісон. Два невеликих об’єкта на КБО натрапляли на повільних швидкостях, що передбачає відносно спокійний період нарощування, коли шматки матеріалу накопичуються один на одного, а не швидко і небезпечно народження. Левісон, який не є членом команди New Horizons, є головним слідчим майбутньої місії на одному з астероїдів навколо Юпітера.
"Велика новина - це історія нарощування", - сказала для Space.com Кеті Олкін, заступник вченого проекту New Horizons від SwRI. Ця картина того, як утворюються об'єкти Сонячної системи, підкріплюється тим, що дві чіткі долі об'єкта з'єднуються вузькою горловиною, а не товстою, громіздкою.
Нарощення гальки також може допомогти пояснити, чому MU69 не має очевидних супутників, незважаючи на те, що команда передбачала знайти великі скелі або місяці на орбіті в роки і місяці, що ведуть до прольоту.
"Це дійсно дивно, що ми нічого не бачимо на орбіті", - сказав Стерн.
За словами Левісона, якби білобійна форма MU69 формувалася гальковим нарощенням, процес викинув би менші залишки, які не з'явилися на КБО досить швидко, не залишаючи жодних супутників для "New Horizons".
Звичайно, все ж можливо, що нові, краще вирішені зображення, які будуть відправлені на Землю в найближчі дні, можуть виявити такі супутники.
Попередні висновки, однак, здають, що MU69 є курильним пістолетом для нарощення гальки, забезпечуючи спостережливий збіг із минулим тижнем лише теорією. Саме ця знахідка має важливі наукові наслідки, а решта інформації, яку "Нові горизонти" розкриють протягом наступних двох років, безумовно, проллє ще більше світла на цей процес.
"Це велика фізика, [ніби це] детектор частинок, і ми щойно знайшли Стандартну модель", - сказав Стерн з великою усмішкою, маючи на увазі теорію фундаментальних частинок і те, як вони взаємодіють.
"Я думаю, що ми повинні бути призначені місією на Нобелівську премію", - сказав він.
