Een ruimterots in de vorm van een sneeuwman leert ons hoe planeten worden gevormd

Arrokoth NASA

Nadat NASA's New Horizons-sonde in 2015 met succes langs Pluto was gesneld, moest er een keuze worden gemaakt over waar te gaan. Wetenschappers zochten naar Arrokoth (voorheen Ultima Thule), een vreemde, dubbellobbige rode rots op ongeveer 4,1 miljard mijl van de aarde.

Wat Arrokoth miste in atmosfeer en diverse geologie, maakte het goed door het feit dat het eruit ziet als een belachelijke kosmische sneeuwman (van begin tot eind, het is ongeveer 22 mijl lang, 12 mijl breed en 6 mijl dik), gedeeltelijk afgeplat als een paar van pannenkoeken. De bizarre structuur zorgt voor een zeer contra-intuïtief zwaartekrachtveld en rotatie. Het lijkt op geen enkel ander lichaam dat we ooit hebben gezien, zegt William McKinnon, een planetaire wetenschapper aan de Washington University in St. Louis.

De consensus is nu dat Arrokoth veel interessanter is dan wetenschappers aanvankelijk dachten. Het oorsprongsverhaal kan in feite weergeven hoeveel van het zonnestelsel is gevormd.

New Horizons vloog op nieuwjaarsdag van vorig jaar langs Arrokoth met meer dan 31.500 mijl per uur. Het kwam tot binnen 2200 mijl van de rots. een trio van nieuwe studies gepubliceerd in Wetenschap op donderdag analyseert gegevens die tijdens de flyby zijn verzameld om ons te vertellen hoe Arrokoth eigenlijk is ontstaan, en bij uitbreiding hoe andere planetesimalen (minimale bouwstenen voor planeten) in het zonnestelsel zijn geboren.

Er zijn over het algemeen twee theorieën geweest over hoe planetesimalen tot stand komen. De eerste wordt hiërarchische accretie genoemd, waarbij kleinere objecten met hoge snelheid tegen elkaar botsen totdat ze iets groters vormen. De tweede is de lokale instorting van wolken, waarbij lokale concentraties van materie door de zwaartekracht ineenstorten tot een of meer grote bouwstenen, met lage snelheden.

De drie onderzoeken duiken elk in verschillende aspecten van Arrokoth (een richt zich op de geologie en geofysica van objecten , een andere op zijn materiële samenstelling , en de laatste onderzoekt zijn waarschijnlijke formatie ). Alles bij elkaar genomen ondersteunen ze echter de ineenstorting van de lokale cloud. We hebben een decennialange discussie over de vorming van planetesimalen definitief opgelost, zegt Alan Stern, een planetaire wetenschapper bij het Southwest Research Institute en de leider van de New Horizons-missie. De oplossing van dit debat, zegt hij, is niet iets dat we verwachtten uit deze missie te komen, maar toch lijkt het onweerlegbaar.

McKinnon en zijn team gebruikten de nieuwe gegevens om simulaties uit te voeren die de meest plausibele modellen voor de formatie van Arrokoth verkenden, en die bevindingen ondersteunden deze vorm van planetesimale evolutie sterk. Ze suggereren dat de twee segmenten van Arrokoth onafhankelijk zijn gevormd door de ineenstorting van dezelfde wolk van materiaal (vandaar de uniforme rode kleur).

Al in dezelfde buurt begonnen de lichamen veel tijd in een baan om elkaar heen door te brengen, en uiteindelijk ontmoetten ze elkaar in een zeer zachte fusie die waarschijnlijk met slechts een paar mijl per uur plaatsvond. We denken dat we een heel duidelijk verhaal hebben voor Arrokoth, maar we hebben geen reden om te denken dat het uniek is, zegt McKinnon. We denken dat dit vrij netjes kan worden geëxtrapoleerd naar de rest van het zonnestelsel.

De nieuwe studies suggereren ook dat:

• De lichamen zijn ronder dan de eerste beelden ons eerst deden geloven.
• Het gladde oppervlak, zonder breuken en stressoren, bevestigt dat het gesteente met lage snelheid is gevormd.
• Het aantal kraters suggereert dat Arrokoth meer dan 4 miljard jaar geleden werd gevormd, toen het zonnestelsel vorm kreeg.
• Er zijn complexe organische moleculen op het oppervlak (hoewel we nu weten dat dit gebruikelijk is voor veel objecten in het zonnestelsel).
• Er zijn sporen van methanolijs op het oppervlak, maar in de verrassende afwezigheid van water is het verbijsterend hoe het daar terecht is gekomen.

Het zal nog een jaar duren om alle gegevens die New Horizons tijdens zijn vlucht langs Arrokoth heeft verzameld, volledig te downloaden en te analyseren. Ondertussen, zegt Stern, draait New Horizons in topconditie, met nog ongeveer een achtste van zijn brandstof over. Het lijkt vrij waarschijnlijk dat het ruimtevaartuig nog minstens één flyby heeft.

In de komende zomers, wanneer de observatieomstandigheden optimaal zijn, zal het missieteam enkele van de grootste telescopen op aarde gebruiken om de meest geschikte doelen voor New Horizons te vinden om naartoe te reizen. We staan ​​nu aan het begin van dit proces en we zijn erg enthousiast over wat komen gaat, zegt hij.

zich verstoppen