En snemandsformet rumsten lærer os, hvordan planeter dannes

Arrokoth NASA

Efter at NASAs New Horizons-sonde med succes lynede forbi Pluto i 2015, skulle der træffes et valg om, hvor den næste vej skulle hen. Forskere rykkede efter Arrokoth (tidligere Ultima Thule), en mærkelig, dobbeltfliget rød klippe beliggende omkring 4,1 milliarder miles fra Jorden.

Hvad Arrokoth manglede i atmosfære og forskelligartet geologi, opvejede det i det faktum, at det ligner en latterlig kosmisk snemand (ende til anden, den er omkring 22 miles lang, 12 miles bred og 6 miles tyk), delvist fladtrykt som et par af pandekager. Den bizarre struktur giver et meget kontraintuitivt tyngdefelt og rotation. Det ligner ikke noget andet legeme, vi nogensinde har set, siger William McKinnon, en planetarisk videnskabsmand ved Washington University i St. Louis.

Konsensus er nu, at Arrokoth er meget mere interessant, end videnskabsmænd oprindeligt havde troet. Dens oprindelseshistorie kan faktisk afspejle, hvor meget af solsystemet, der blev dannet.

New Horizons fløj forbi Arrokoth med over 31.500 miles i timen på nytårsdag sidste år. Det kom inden for 2.200 miles fra klippen. En trio af nye undersøgelser offentliggjort i naturvidenskab torsdag analyserer data indsamlet under forbiflyvningen for at fortælle os, hvordan Arrokoth faktisk opstod, og i forlængelse heraf, hvordan andre planetesimaler (små byggesten til planeter) i solsystemet blev født.

Der har generelt været to teorier for, hvordan planetesimaler opstår. Den første kaldes hierarkisk tilvækst, hvor mindre genstande styrter ind i hinanden med høj hastighed, indtil de danner noget større. Det andet er lokalt skykollaps, hvor lokale koncentrationer af stof gravitationsmæssigt kollapser til en eller flere store byggesten, ved lave hastigheder.

De tre undersøgelser dykker hver især ned i forskellige aspekter af Arrokoth (den ene fokuserer på objektets geologi og geofysik , en anden på dens materialesammensætning , og den sidste udforsker dens sandsynlige dannelse ). Tilsammen understøtter de dog lokalt skykollaps. Vi har afgørende løst en debat i flere årtier om, hvordan planetesimaler dannes, siger Alan Stern, en planetforsker ved Southwest Research Institute og lederen af ​​New Horizons-missionen. Løsningen af ​​denne debat, siger han, er ikke noget, vi forventede at komme ud af denne mission - men det virker uomtvisteligt.

McKinnon og hans team brugte de nye data til at køre simuleringer, der udforskede de mest plausible modeller for Arrokoths dannelse, og disse resultater understøttede stærkt denne form for planetesimal evolution. De antyder, at Arrokoths to segmenter blev dannet uafhængigt af sammenbruddet af den samme sky af materiale (deraf den ensartede røde farve).

Allerede i det samme kvarter begyndte ligene at tilbringe meget tid i kredsløb om hinanden og mødtes til sidst i en meget blid fusion, der sandsynligvis skete med blot et par kilometer i timen. Vi synes, vi har en rigtig ren historie for Arrokoth, men vi har ingen grund til at tro, at den er unik, siger McKinnon. Vi tror, ​​at dette ret pænt kan ekstrapoleres til resten af ​​solsystemet.

De nye undersøgelser tyder også på, at:

• Kroppene er rundere, end de oprindelige billeder først fik os til at tro.
• Den glatte overflade, der mangler brud og stressfaktorer, bekræfter, at klippen blev dannet ved lav hastighed.
• Antallet af kratere tyder på, at Arrokoth blev dannet for godt 4 milliarder år siden, da solsystemet tog form.
• Der er komplekse organiske molekyler på overfladen (selvom vi nu ved, at dette er almindeligt for mange objekter i solsystemet).
• Der er spor af metanolis på overfladen, men i det overraskende fravær af vand er det forbløffende, hvordan det kom dertil.

Det vil tage endnu et år at downloade og analysere alle de data, New Horizons indsamlede under Arrokoth-flyvningen. I mellemtiden, siger Stern, kører New Horizons i top sundhed, med omkring en ottendedel af sit brændstof tilbage. Det virker temmelig sandsynligt, at rumfartøjet har mindst én mere forbiflyvning tilbage i sig.

I løbet af de næste par somre, når observationsforholdene er optimale, vil missionsholdet bruge nogle af de største teleskoper på Jorden til at finde ud af de bedst egnede mål for New Horizons at rejse til. Vi er i begyndelsen af ​​denne proces lige nu, og vi er virkelig spændte på, hvad der kommer, siger han.

skjule