https://frosthead.com

הנה האובייקט הכי רחוק שאי פעם ביקר בחללית

החקירה הפלנטרית הרחוקה ביותר בהיסטוריה דרשה כמות משמעותית של תכנון והכנה מדוקדקים, כמו גם מעט מזל.

"התחלנו להיכנס לפאניקה כשנכנסנו לשנת 2013, במיוחד בסוף 2013, " אומר האל וויבר, מדען הפרויקטים במשימת "אופקים חדשים" לפלוטו ומחוצה לה. "הבנו 'אה אלוהים אדירים, עוד לא גילינו את היעד הבא עבור New Horizons'."

ביוני 2014, הציל טלסקופ החלל האבל, כשהוא הבחין בקצץ אור קטן שנע לאט מעבר לשמיים באזור אליו הובילה חללית New Horizons. המשימה, שמטרתה העיקרית הייתה לחקור ולאפיין את פלוטו, הציגה הזדמנות ייחודית לחפש עצם פלנטרי אחר ב"אזור השלישי "הרחוק של מערכת השמש, חגורת קויפר. New Horizons, שהושק בינואר 2006, לא עשה את גישתו הקרובה ביותר לפלוטו אלא יותר מתשע שנים מאוחר יותר ביולי 2015. אם הצוות לא יכול היה למצוא יעד חדש לחללית, סביר להניח שעברו עשרות שנים עד שחללית אחרת תוכל להיות מאושרים, בנויים ומוטסים לגבולותיה החיצוניים של מערכת השמש.

"ייקח כל כך הרבה זמן עד שתגיע עוד משימה בחוץ, אנו חשים אחריות מסוימת לוודא שהסתכלנו מתחת לכל סלע", אומר וויבר.

כעת, אובייקט המטרה, הידוע בייעודו ממרכז הכוכבים הקטנים, MU69 2014, נחשף לראשונה. הגוף הפלנטרי המרוחק הוא מגע דו-אווני בינארי, כלומר בעבר היו שני עצמים שנוצרו בנפרד ואז התנגשו זה בזה מאוד והתמזגו זה בזה. האונה הגדולה יותר היא פי שלוש מהנפח של זו הקטנה יותר, ול- MU69 2014 יש גוון אדמדם, שנחשב כתוצאה של קרינה במערכת השמש החיצונית. מהתמונות המוקדמות, הצוות מאמין שהאובייקט עשוי להיות מכוסה בתכונות כמו גבעות, רכסים ומישור. 2014 MU69 מסתובב פעם בערך ב -15 שעות, ונראה שהוא מכיל אייסים אקזוטיים כמו חנקן או מתאן, דבר שמדענים יראו כדי לאשר ככל שיותר נתונים על הרכב 2014 MU69 מגיעים לכדור הארץ.

צבע MU69 2014 תמונת הצבעים הראשונה של Ultima Thule, שצולמה במרחק של 85, 000 מיילים (137, 000 ק"מ) בשעה 4:08 זמן אוניברסלי ב- 1 בינואר, 2019, מדגישה את פני השטח האדמדמים שלה. משמאל תמונה צבעונית משופרת שצולמה על ידי מצלמת ההדמיה Multispectral Visible (MVIC), המיוצרת על ידי שילוב הערוצים האינפרא אדום, האדום והכחול הקרוב. התמונה המרכזית שצולמה על ידי הצילום הארוך טווח (LORRI) בעלת רזולוציה מרחבית גבוהה יותר מ- MVIC בערך גורם של חמישה. בצד ימין, הצבע הוטבע על תמונת LORRI כדי להראות את אחידות הצבעים של אונות האולטימה ות'אול. (נאס"א / המעבדה לפיזיקה יישומית באוניברסיטת ג'ונס הופקינס / מכון המחקר הדרומי-מערבי)

אלן שטרן, החוקר הראשי במשימת "אופקים חדשים" וזוכה פרס פרס ההמצאה של סמיתסוניאן, אמר במסיבת העיתונאים במעבדה לפיזיקה יישומית באוניברסיטת ג'ונס הופקינס כי המפגש עם MU69 2014 היה "הצלחה טכנית מעבר לכל מה שאי פעם ניסה בעבר בזרימה בחלל."

"זה רק באמת גודל של משהו כמו וושינגטון הבירה, " אומר שטרן מ- 2014 MU69, שהוא כ -21 מייל בצד הארוך ביותר שלו. "וזה בערך רפלקטיבי כמו עפר מגוון בגינה, והוא מואר על ידי שמש שהיא פי 1, 900 יותר חלשה ממה שהיא בחוץ ביום שמש כאן על כדור הארץ. אז בעצם, רדפנו את זה בחושך במהירות של 32, 000 מיילים לשעה. "

2014 MU69 זכה לכינוי Ultima Thule על ידי צוות New Horizons, ביטוי לטיני המשמש את הרומאים לתיאור אזורים שלא נחקרו מצפון, ובאופן כללי יותר, אזור שנמצא מעבר לעולם הידוע. הביטוי שימש וירג'יל בשיר ג'ורג'יקס, ולמונח "ת'ול" יש היסטוריה ספרותית ארוכה, המופיעים ביצירות כמו שירו ​​של ג'יימס תומפסון משנת 1730 "סתיו", המצוטט בפרק הראשון ברומן של שרלוט ברונטה ג'יין אייר . גרסאות של "Ultima Thule" מופיעות גם בשיר "ארץ החלומות" מאת אדגר אלן פו ובעבודותיו של ולדימיר נבוקוב.

עם זאת, הביטוי והכינוי לשנת 2014 MU69 עוררו ביקורת מכיוון ש"אולטימה ת'ול "הייתה גם אזור מיתי בראשית הנאצים המוקדמת, ששימש את אגודת התולדות הגרמנית לתולה לתיאור ארץ אבודה שהייתה עיר הולדתה של" הגזע הארי ". "Ultima Thule" הוא כינוי לא רשמי לשנת MU69 לשנת 2014, וכעת לאחר שהאובייקט נחקר ואופיין, האיחוד האסטרונומי הבינלאומי יכול להתחיל בתהליך מתן שם לחפץ בשם רשמי.

"המונח Ultima Thule, שהוא ותיק מאוד, בן מאות שנים, אולי מעל אלף שנה, הוא תימה נפלאה לחקירה, ובגלל זה בחרנו בזה, " אמר שטרן במסיבת העיתונאים כשנשאל על הכינוי. "והייתי אומר שרק בגלל שחלק מהרעים אהבו פעם את המונח הזה, אנחנו לא מתכוונים לתת להם לחטוף את זה."

בעוד שמטוס פלוטו חשף עולם מדהים של גיאולוגיה פעילה, עם קרחונים זורמים של אייסים אקזוטיים כמו פחמן חד חמצני ומתאן, והרים מתנשאים של קרח מים, 2014 MU69 צפוי לספק חלון להיסטוריה והתפתחותה של מערכת השמש עצמה. . 2014 MU69 הוא מה שמכונה חפץ חגורת קויפר קלאסי, שהם גופים קפואים וסלעיים מעבר למסלול של נפטון שיש להם מסלול מעגלי יחסית, כלומר שלא כמו פלוטו, הם מעולם לא חוצים את מסלולו של נפטון. במרחק גדול זה, בין כ -40 ל -50 יחידות אסטרונומיות, או בערך 3.5 עד 4.5 מיליארד מיילים מהשמש, מהווים חפצי חגורת קיפר חגורת אוכלוסיה פרימיטיבית להפליא, כמעט ללא שינוי מאז שחר מערכת השמש.

"בגלל מסלולו הנוכחי של [2014 MU69], אנו חושבים שהוא נמצא במצב זה 4.6 מיליארד שנים, ובמקרה זה הוא הוחזק בהקפאה עמוקה מאז היווסדו, " אומר וויבר.

העובדה שהאובייקט הוא בינארי של קשר מאפשרת למדענים להמשיך וללמוד כיצד חומר מצטבר לחפצים כמו 2014 MU69 וממשיך לצמוח ולהיווצר כוכבי לכת מלאים. "זה באמת משמח לראות את בינארי המגע המפותחים כמעט בצורה מושלמת בסביבת מגוריהם", אומר ג'ף מור, צוות הגיאולוגיה והגיאופיזיקה מוביל ב- New Horizons. "אנשים השערו במשך זמן רב את התהליכים ... [של] כיצד הגושים הראשוניים הראשוניים מתאחדים ויוצרים את מה שנקרא פלנטימלים, שהם הדברים שבתורם עוברים את הכוכבים. אבל לראות בעצם את הדברים התואמים את ההסברים שיש לנו ואת התיאוריות שהיו לנו לגבי צורת הדברים האלה זה מאוד משמח. "

צרו קשר עם גיבוש בינארי המחשה לתהליך ההיווצרות של אובייקט בינארי במגע. (NASA / JHUAPL / SwRI / ג'יימס טאטל קין)

יותר מ- 4 מיליארד מיילים מהשמש, 2014 MU69 משמש כמשהו לשריד מהחומר המקורי שמערכת השמש נוצרה ממנו. שטרן כינה את 2014 MU69, "ככל הנראה כמוסת הזמן הטובה ביותר שהייתה לנו אי פעם להבנת מערכת השמש שלנו."

לא היה ידוע עד לשנות התשעים שהאזור שמעבר לנפטון אינו ריק, אלא מלא במאות אלפי חפצים באזור מובחן של מערכת השמש שכונה כיום חגורת קויפר, על שם האסטרונום ההולנדי-אמריקני ג'רארד קויפר, שחזה קיומו של האזור עשרות שנים קודם לכן. גילויו של אריס בשנת 2003, כוכב לכת ננסי בחגורת קויפר בגודל זהה לזה של פלוטו, חשף עוד יותר את חשיבותו של אזור שלישי זה והשפעתו על היווצרותם והתפתחותם של כל המסלול סביב השמש.

אמנם קל להיות קל לחשוב על כוכבי הלכת במערכת השמש הנוצרים במסלולי המסלול שהם נמצאים בהם כיום, אסטרונומים יודעים כעת שזה לא היה המצב. כוכבי הלכת הענק נדדו פנימה ואחורה החוצה כשמערכת השמש קרמה עור וגידים, והשפיעו על מסלוליהם של כל דבר אחר ואף הוצו כל מה חפצים ממערכת השמש.

"במהלך עשרות מיליוני השנים הראשונות של ההיסטוריה של מערכת השמש, צדק ושבתאי נכנסים לריקוד המוזר הזה שגרם להרבה כאוס במסלולי כל כוכבי הלכת הענקיים", אומר וויבר. "יתכן ויופיטר התקרב כמעט למסלולו של מאדים ואז יצא שוב החוצה. אנו חושבים שנפטון ואורנוס למעשה התהפכו על מקומות. ... וזה עורר את הסיר במערכת השמש ובסופו של דבר עם מה שיש לנו היום. "

בזמן שהסיר ערבב, האסטרונומים מאמינים שכמה חפצים ב חגורת קויפר כמו MU69 2014 הושלכו פנימה על מסלולי אליפטיות העוברים קרוב לשמש לפני שהם טסים חזרה אל תחומים רחוקים. כיום אנו מכנים חפצים אלה שביטים, וכאשר מתקרבים לשמש, הקיקים בקרבת המשטח מחוממים ונשגבים בגז, ויוצרים "תרדמת" או כדור גז העוטף את גרעין השביט של השביט, המכונה הגרעין.

"בכל פעם שאנו רואים שביטים אנו צריכים לזכור שהם פוסט טוסטים", אומר מור. "הם טוגנו וסדוקו את השמש ונפוצצו. הם דוגמאות פגועות קשות לחפצים של חגורת קויפר לשעבר. וכך היכולת לצאת ולראות אובייקט חגורת קיפר חגורה אומרת לנו עכשיו שאכן בינאריות קשר באמת נוצרת, ואולי כשאנחנו רואים שביטים אנו רואים גרסאות קטנות יותר של בינארי מגע פגועים מאוד. "

כרגע רק אחוז אחד מהנתונים המאוחסנים ב- New Horizons התקבל על ידי צוות המדע בשטח. החללית תעביר נתונים לכדור הארץ במשך 20 החודשים הקרובים, ותחשוף יותר אודות הטופוגרפיה וההרכב של MU69 לשנת 2014. בתוך כך, אופקים חדשים ימשיכו בטיסתם לעבר שפת מערכת השמש במהירות של כ- 30, 000 קמ"ש - אך ימי החקירה שלה טרם הסתיימו.

"החללית במצב בריאותי שיא", אומר שטרן והוסיף כי ל- New Horizons יש מספיק כוח בגנרטור התרמו-אלקטרי הרדיואוטופי שלה (RTG) כדי לפעול למשך 15 עד 20 שנים נוספות. כלי השיט יכול להמשיך בפעילות מדעית פי פי 2.5 ממרחקו הנוכחי מהשמש, ונשאר לה מספיק דלק כדי לירות את הדחפים כדי לשנות מסלול לעבר אובייקט אחר. (צוות ה- New Horizons נאלץ לבצע תיקוני מסלול מרובים המובילים לפלייבי עם MU69 2014.) ככל שהוא ימשיך לטוס לכיוון שפת מערכת השמש, New Horizons ישגיח על גופים פלנטריים נוספים ללמוד אותם, על ידי התבוננות בהם דרך מצלמות הטלסקופיה שלה, או אם יש לנו מזל, על ידי טיסה ליד אובייקט אחר.

"המפתח למדע שאנו עושים הוא האם מדובר בחקר אובייקטים מרחוק באמצעות הטלסקופים שלנו, או האם המדע שבחגורת קויפר יכלול גם תנועה נוספת", אומר שטרן. "ואני לא יכול לתת לך את התשובה היום כי אנחנו לא יודעים."

לעת עתה הצוות מצפה לקבל את הנתונים שנותרו על החללית בכדי ללמוד יותר על 2014 MU69, העולם הרחוק והעתיק ביותר שנחקר.

הנה האובייקט הכי רחוק שאי פעם ביקר בחללית