Di jauh sistem suria, batu ruang kecil menunjukkan kepada kita bagaimana planet gergasi muncul.
Arrocot – dunia yang paling jauh dan paling kuno yang pernah dikunjungi oleh kapal angkasa manusia – kini mengungkap rahsia dalam tiga penjelajahan baru.
Hasil ini dapat menyelesaikan beberapa kontroversi tentang bagaimana planetesimals terbentuk – 'biji' berbatu kecil yang berubah menjadi planet. Dan proses ini kelihatan lebih 'lembut' daripada yang difikirkan sebelumnya.
“Arrocot adalah objek terjauh, paling primitif, dan tertua yang pernah diterokai oleh kapal angkasa, jadi kami tahu ia akan mempunyai sejarah yang unik,” kata Alan Stern dari Southwest Research Institute di Colorado dan penyelidik utama New cakrawala '.
“Kapal angkasa memberi kami maklumat tentang bagaimana planetesimals terbentuk, dan kami percaya bahawa hasilnya menandakan kemajuan yang signifikan dalam memahami pembentukan planet dan planet secara umum.”
Siasatan New Horizons mengunjungi Arrocot, yang sebelumnya dikenal sebagai (486958) 2014 MU69 atau Ultima Thule, tahun lalu ketika berlepas dari Kuiper Belt.
Pada jarak rata-rata 6,7 miliar kilometer dari Matahari dan periode orbit 293 tahun, Arrocot adalah objek tunggal yang paling jauh dalam sistem suria yang telah ditemui oleh para astronom.
Jauh dari Matahari, di luar jangkauan radiasi matahari yang keras dan dengan orbit yang stabil, Arrocot telah menjadi kapsul masa sejak sistem suria dibentuk 4.6 bilion tahun yang lalu.
Mei lalu, aliran penyelidikan pertama diterbitkan, yang memperincikan hasil awal penerbangan ini, berdasarkan hanya 10 persen data yang masih dihantar oleh New Horizons ke Bumi.
Berbagai kumpulan saintis mendapati bahawa Arrocot pernah menjadi objek binari, yang mana dua bahagiannya bersambung dengan lembut, walaupun proses yang menyebabkannya tidak jelas; dan permukaannya berwarna merah, walaupun warna itu tidak diketahui.
Sekarang, setelah menganalisis data yang digunakan dalam dokumen asli ini sebanyak 10 kali, beberapa pertanyaan telah dijawab.
Biasanya, terdapat dua teori yang bersaing tentang bagaimana planet dilahirkan.
Menurut model hierarki jangka panjang penambahan planet, blok bangunan planet terbentuk apabila bahagian-bahagian yang berlainan dari nebula suria – awan gas dan debu yang membentuk matahari dan planet – menghilang.
Sebaliknya, model binaan mengandaikan bahawa unsur-unsur dari kawasan yang sama secara beransur-ansur dan lembut bersatu untuk membentuk objek binari.
Data terkini memberi penekanan kepada model terkini.
Menurut para penyelidik, jika Arrocot terbentuk dari kepingan yang bergabung dari pelbagai bahagian nebula, bukti perlanggaran akan terlihat.
'Tidak ada bukti,' tulis pasukan dalam makalah mereka, 'mengenai heliosentrik, evolusi pelanggaran berkelajuan tinggi, atau apa-apa bencana (atau sub-bencana) kesan semasa kitaran hidupnya … Sebaliknya, kami menyimpulkan bahawa dua lobusnya bersatu pada tahap kelajuan rendah, bukan lebih dari beberapa meter sesaat dan mungkin lebih perlahan. '
Ini menunjukkan bahawa kedua lobus terbentuk di bahagian yang sama dari nebula suria – awan gas dan debu yang membentuk matahari dan planet.
“Arrocot kelihatan seperti ini, bukan kerana dibentuk oleh perlanggaran, tetapi dalam tarian yang lebih kompleks di mana objek kompositnya perlahan-lahan berputar di antara satu sama lain sebelum bersatu,” kata McKinnon.
Artikel kedua oleh ahli astronomi John Spencer dari Southwest Research Institute dan rakan-rakannya yang mengkaji permukaan Arrocot. Mereka mengesahkan bahawa ia halus dan sedikit kawah, yang sangat kontras dengan objek lain di tata surya.
Mereka juga mengesahkan bahawa Arrocot tidak memiliki cincin atau satelit lebih dari 180 meter dalam radius 8000 kilometer, atau atmosfer, gas atau debu, yang kehadirannya akan menunjukkan perlanggaran yang baru-baru ini. Ini menunjukkan bahawa Arrokot tidak terganggu untuk waktu yang sangat lama.
Tetapi mereka juga melihat lebih dekat kawah Arrocot dan mendapati bahawa permukaan objek itu, kira-kira 4 bilion tahun, hampir sama dengan sistem suria itu sendiri.
Secara keseluruhan, walaupun kekurangan kawah di permukaannya, ketumpatan kawah yang diperhatikan selaras dengan usia sekitar 4 bilion tahun.
Akhirnya, dalam artikel ketiga, ahli astronomi Will Grundy dari Balai Cerap Lowell dan rakan-rakannya mengkaji warna khas Arrocot. Bahan semula jadi yang paling merah – yang disebut 'bahan inframerah' – di sistem suria boleh didapati di Kuiper Belt, dan Arrocot dilindungi di dalamnya, tetapi sifat sebenar bahan tersebut tidak jelas.
Pasukan mendapati objek itu sejuk dan merah secara seragam, ditutupi dengan es metanol dan molekul organik kompleks yang mereka tidak dapat mengenal pasti dengan tepat berdasarkan data spektrum terhad yang dapat dikumpulkan oleh New Horizons. Molekul-molekul ini cenderung mencipta warna merah.
Ini bukan sahaja mengesahkan bahawa molekul organik adalah sumber bahan inframerah; keseragaman warna – serta usia permukaan seperti yang ditentukan oleh pasukan Spencer – juga menyokong kesimpulan bahawa Arrocot terbentuk di wilayah yang sangat lokal.
“Arrocot mempunyai ciri fizikal yang perlahan-lahan dikumpulkan bersama-sama dengan bahan 'asli' dalam sistem suria,” kata Grandi. “Objek seperti Arrocot tidak akan terbentuk dan terlihat seperti itu dalam lingkungan pertambahan yang lebih kacau.”
Mungkin tidak banyak data yang tersisa mengenai Arrocot yang dapat dihantar oleh penyelidikan ke Bumi, jadi setiap analisis masa depan harus berdasarkan pada apa yang telah kita miliki. Tetapi nampaknya objek tali pinggang Kuiper yang jauh ini dapat memberitahu kita lebih banyak mengenai kelahiran sistem suria kita.
“Ini bukan sekadar kentang ruang. Ini adalah dunia yang indah yang telah menceritakan kisah indah kepada kami. '
Artikel tersebut telah diterbitkan dalam jurnal Science dan boleh didapati di sini, di sini dan di sini.
Sumber: Foto: Makmal Fizik Gunaan Universiti NASA / Johns Hopkins / Institut Penyelidikan Barat Daya / Roman Tkachenko
