(486958) Arrokoth

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
(486958) Arrokoth
Ilustracja
Zdjęcie obiektu transneptunowego (486958) Arrokoth o największej rozdzielczości (33 metry na piksel), wykonane przez sondę New Horizons 1 stycznia 2019 o godzinie 6:26 CET 6,5 minuty przed największym zbliżeniem z odległości 6 628 km[1]. Dane dotyczące koloru pochodzą z obserwacji o niższej rozdzielczości.
Odkrywca HST, New Horizons KBO Search Team
Data odkrycia 27 czerwca 2014[2]
Numer kolejny 486958
Oznaczenie tymczasowe 2014 MU69
Charakterystyka orbity (J2000)
Przynależność
obiektu
Pas Kuipera
obiekt transneptunowy
Półoś wielka 44,5 ± 2,4[2] au
Mimośród 0,048 ± 0,406[2]
Peryhelium 42,4 ± 15,8[2] au
Aphelium 46,7 ± 2,5[2] au
Okres obiegu
wokół Słońca
297 ± 24[2] lat
Inklinacja 2,45 ± 0,03[2]°
Charakterystyka fizyczna
Średnica 30–45 km
Okres obrotu 15 ± 1 h
Albedo 0,04-0,10
Jasność absolutna 11,1[2]m
Satelity naturalne brak
Orbita (486958) Arrokoth z zaznaczonym torem lotu New Horizons
Model kształtu obiektu – wstępny i oparty na obserwacjach sondy

(486958) Arrokoth (2014 MU69) – obiekt transneptunowy z Pasa Kuipera. Zalicza się do tzw. klasycznych obiektów Pasa Kuipera. Stanowił cel odwiedzin sondy kosmicznej New Horizons w styczniu 2019 roku.

Odkrycie i nazwa[edytuj | edytuj kod]

Obiekt (486958) Arrokoth został odkryty przez Marca Buie 26 czerwca 2014 w wyniku testowego poszukiwania w Pasie Kuipera przyszłego celu dla sondy New Horizons przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a (HST)[3][4]. Wykonano wtedy około 200 zdjęć fragmentu nieba w konstelacji Strzelca. Dostrzeżenie obiektu, tymczasowo oznaczonego 2014 MU69, możliwe było po zastosowaniu przez naukowców złożonych metod obróbki obrazu, żeby zablokować światło gwiazd widocznych w tle.

Obiekt otrzymał stały numer 486958. Zespół misji sondy New Horizons nieformalnie określał tę planetoidę jako „PT1” (Potential Target 1)[5]. W ramach konkursu na tymczasową nazwę przeprowadzonego przez Instytut SETI wraz z NASA wyłoniono spośród 34 000 propozycji nazwę Ultima Thule (synonim krańca świata)[6]. Miała być stosowana aż do przelotu sondy obok planetoidy, który nastąpił 1 stycznia 2019 roku[7].

Zespół misji New Horizons, za zgodą starszyzny plemienia Powatanów zaproponował nadanie obiektowi nazwy Arrokoth, oznaczającej „niebo” w języku algonkińskim. Międzynarodowa Unia Astronomiczna zaakceptowała tę nazwę, która stała się oficjalną nazwą obiektu[8].

Orbita[edytuj | edytuj kod]

Obiekt (486958) Arrokoth porusza się po orbicie zbliżonej do okręgu i leżącej w płaszczyźnie bardzo nieznacznie odchylonej od ekliptyki[9].

Właściwości fizyczne[edytuj | edytuj kod]

Ta odległa planetoida jest obiektem podwójnym kontaktowym, składającym się z dwóch złączonych ze sobą brył o łącznej długości około 31 km; średnice brył: 19 i 14 km[10]. Członkowie zespołu misji New Horizons większą bryłę nazwali Ultima, mniejszą – Thule[11]. Zdjęcia wykonane przez sondę New Horizons 10 minut po największym zbliżeniu do obiektu wskazują, że elementy składowe są stosunkowo płaskie. Większy ma kształt naleśnika, mniejszy swym wyglądem przypomina nadgryziony orzech[12][13]. Największą depresję, zauważoną na planetoidzie – o szerokości 8 km – nazwano kraterem Maryland. Na powierzchni obiektu wykryto obecność lodu wodnego, metanolu i innych związków organicznych[14][15].

Okres obrotu obiektu wokół własnej osi 15 ± 1 h. Czerwone zabarwienie jest zgodne z przewidywaniami dla obiektów tej klasy w tym obszarze Pasa Kuipera[16]. Ze wstępnej analizy danych przesłanych przez sondę New Horizons wynika, że obiekt nie posiada atmosfery, pierścieni i księżyców o średnicy powyżej 1 mili. Kolor obu części składowych jest prawie identyczny[17].

Obserwowana wielkość gwiazdowa wynosi ok. 26,8m. Średnica obiektu stanowi od 1 do 2% średnicy Plutona[18].

2014 MU69 jest najprawdopodobniej dobrze zachowanym, zimnym (nigdy nie ogrzanym przez Słońce) reliktem z czasów powstawania Układu Słonecznego. Natomiast niewielki rozmiar tej planetoidy może sugerować, iż jest ona pozostałością po kolizji większych obiektów[9].

Masa i gęstość[edytuj | edytuj kod]

Masa i gęstość Arrokotha jest nieznana. Nie można podać ostatecznego oszacowania masy i gęstości, ponieważ dwa płaty Arrokotha nie krążą wokół siebie, lecz stykają się ze sobą[19]. Chociaż możliwy naturalny satelita krążący wokół Arrokoth mógłby pomóc określić jego masę[20], nie znaleziono satelitów krążących wokół Arrokoth[19]. Zakładając, że oba płaty planetoidy są grawitacyjnie powiązane a ich wzajemna grawitacja pokonuje siły odśrodkowe, które w przeciwnym razie oddzielałyby płaty, szacuje się, że całe ciało ma bardzo niską gęstość podobną do gęstości komet, o szacowanej minimalnej gęstości 0,29 g/cm³. Aby zachować kształt obszaru „szyi” obiektu, jego gęstość musi być mniejsza niż 1 g/cm³, w przeciwnym razie obszar szyi zostałby nadmiernie ściśnięty przez wzajemną grawitację dwóch płatów, tak że cały przedmiot pod wpływem grawitacji zapadłby się w elipsoidę obrotową[21][22].

Formowanie[edytuj | edytuj kod]

Ilustracja, przedstawiająca kolejne etapy formowania się Arrokotha.

Uważa się, że Arrokoth był pierwotnie dwoma obiektami nazwane „Ultima” i „Thule”, które powstały w czasie z wirującej chmury małych, lodowych ciał od czasu powstania Układu Słonecznego 4,6 miliarda lat temu[23][24]. Lodowe cząstki ulegały niestabilności strumieniowej, w której zwalniały z powodu oporu aerodynamicznego względem otaczającego gazu i pyłu przez co grawitacyjnie „zlewały się” w skupiska większych cząstek[19]. W oparciu o różne wyglądy dwóch płatów, każdy był prawdopodobnie pojedynczym przedmiotem, który narastał osobno, a po uformowaniu – oba fragmenty krążyły po wspólnej orbicie[24][25]. Uważa się, że oba obiekty powstały z jednego źródła materiału, ponieważ wydają się być jednorodne pod względem albedo, koloru i składu[21]. Górzysta topografia większego obiektu, Ultimy, wskazuje, że prawdopodobnie powstał on z połączenia mniejszych jednostek planetozymalnych przed połączeniem z Thule[25][21].

Chociaż nie jest jasne, w jaki sposób dwa składniki Arrokoth zostały spłaszczone podczas jego formowania, zespół New Horizons sugeruje, że oba obiekty musiały gwałtownie się obracać, ulegając spłaszczeniu z powodu sił odśrodkowych. Z biegiem czasu prędkości obrotowe dwóch obiektów stopniowo zwalniały, gdyż regularnie zderzały się z mniejszymi obiektami i przenosiły swój moment pędu na inne orbitujące szczątki, pozostałe po ich formowaniu[26]. W końcu utrata pędu, spowodowana uderzeniami i przesunięciem pędu na inne ciała w chmurze, spowodowała, że para obiektów powoli się zbliżała do siebie spiralnie, aż się zetknęły – z czasem ulegając stopieniu, tworząc obecny, dwupłatowy kształt[23][26]. Obecny wygląd Arrokotha nie wskazuje na pęknięcia deformacyjne lub kompresyjne, co sugeruje, że oba obiekty połączyły się bardzo powoli z prędkością rzędu 2 m/s – która jest porównywalna ze średnią prędkością osoby poruszającej się pieszo[21][25]. W wyniku połączenia tych obiektów mogło dojść do ścinania powierzchni i terenu[24].

Częstotliwość uderzeń zachodzących na Arrokoth w okresie co najmniej czterech miliardów lat była niska z powodu mniejszych prędkości, z jakimi poruszały się obiekty w Pasie Kuipera[27]. W takich przedziałach czasowych od momentu powstania szacuje się, że wpływ wywołanego przez fotony rozpylania lodu wodnego na powierzchnię Arrokoth jest minimalny; w ciągu 4,5 miliarda lat ilość lodu wodnego utraconego przez rozpylanie zmniejszyłaby rozmiar Arrokoth o 1 cm[21]. Przy braku regularnych zdarzeń, w wyniku których mogłyby powstawać kratery oraz dochodzić do zaburzeń orbity obiektu, kształt i wygląd Arrokotha – od momentu połączenia się dwóch oddzielnych obiektów – pozostały praktycznie niezmienione[27][28].

Cel sondy New Horizons[edytuj | edytuj kod]

Obserwacje (486958) 2014 MU69 z użyciem HST w sierpniu 2014 r. pozwoliły jednoznacznie potwierdzić, że New Horizons może przelecieć w jego pobliżu. Pod uwagę brane były jeszcze dwa inne obiekty wykryte przez Teleskop Hubble’a: 2014 PN70 (PT3) oraz 2014 OS393 (PT2), dla których szanse, iż New Horizons może się do nich zbliżyć, oszacowano odpowiednio na 97% i 7%. Zarówno planetoida PT3, jak i PT2 są nieznacznie jaśniejsze od (486958) 2014 MU69, zatem prawdopodobnie są od niej większe i potencjalnie bardziej interesujące pod względem naukowym.

28 sierpnia 2015 roku NASA poinformowała jednak, że to właśnie 2014 MU69 zostało wybrane jako kolejny cel sondy New Horizons. Decyzja taka została podjęta z uwagi na najmniejsze zużycie paliwa, które będzie potrzebne, by dostać się do obiektu[29], według szacunków sonda miałaby zużyć na to ok. 1/3 paliwa pozostałego jej po przelocie obok Plutona[30]. New Horizons przeleciała obok planetoidy 1 stycznia 2019 o godzinie 5:33 UTC[30][31], w odległości około 3500 km[32].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Spot On! New Horizons Spacecraft Returns Its Sharpest Views of Ultima Thule (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 22 lutego 2019. [dostęp 2019-02-25].
  2. a b c d e f g h JPL Small-Body Database Browser: 486958 (2014 MU69) (ang.). 2014-10-22 last obs. used. [dostęp 2018-03-13].
  3. Tod R. Lauer, Henry Troop: The Moment We First Saw Ultima Thule Up Close (ang.). Scientific American, 17 stycznia 2019. [dostęp 2019-07-05].
  4. The Journey Continued (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 26 czerwca 2019. [dostęp 2019-07-05].
  5. Alan Stern: New Horizons: A Billion Miles to 2014 MU69 (ang.). skyandtelescope.com, 2015-10-01. [dostęp 2015-10-03].
  6. Tricia Talbert: New Horizons Chooses Nickname for ‘Ultimate’ Flyby Target (ang.). NASA, 2018-03-13. [dostęp 2018-03-13].
  7. Krzysztof Czart: Internauci pomogli NASA wybrać nazwę dla celu misji New Horizons (pol.). Urania-Postępy Astronomii, 2018-03-14. [dostęp 2018-03-14].
  8. Far, Far Away in the Sky: New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named ‘Arrokoth’. 2019-11-12. [dostęp 2019-11-13].
  9. a b Emily Lakdawalla: Finally! New Horizons has a second target (ang.). The Planetary Society. [dostęp 2014-11-19].
  10. NASA’s New Horizons Mission Reveals Entirely New Kind of World (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 2 stycznia 2019. [dostęp 2019-01-03].
  11. The Pl’s Perspektive: We Did It – The Bullseye Flyby of Ultima Thule! (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 17 stycznia 2019. [dostęp 2019-01-19].
  12. New Horizons’ Evocative Farewell Glance at Ultima Thule (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 8 lutego 2019. [dostęp 2019-02-11].
  13. Ostatnie spojrzenie na Ultima Thule i taka niespodzianka!. Puls Kosmosu, 2019-02-08. [dostęp 2019-02-11].
  14. A Prehistoric Puzzle in the Kuiper Belt. NASA’s New Horizons Team Unravels the Many Mysteries of Ultima Thule (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 18 marca 2019. [dostęp 2019-03-26].
  15. Zespół misji New Horizons odkrył pierwsze tajemnice planetoidy Ultima Thule. Urania – Postępy Astronomii, 19 marca 2019. [dostęp 2019-03-26].
  16. Sonda New Horizons wysyła pierwsze zdjęcie z bliska planetoidy Ultima Thule. Urania – Postępy Astronomii, 2 stycznia 2019. [dostęp 2019-01-03].
  17. New Ultima Thule Discoveries from NASA’s New Horizons (ang.). New Horizons: Beyond Pluto, 3 stycznia 2019. [dostęp 2019-01-04].
  18. Mike Wall: Hubble Telescope Spots Post-Pluto Targets for New Horizons Probe (ang.). Space.com. [dostęp 2014-11-19].
  19. a b c Kelly Beatty: New Results Probe the Origin of „Ultima Thule” (ang.). Sky & Telescope, 2019-03-19. [dostęp 2020-06-16].
  20. Kelly Beatty: New Views of Two-Lobed „Ultima Thule” (ang.). Sky & Telescope, 2019-01-04. [dostęp 2020-06-16].
  21. a b c d e S.A. Stern, H.A. Weaver, J.R. Spencer, C.B. Olkin i inni. Initial results from the New Horizons exploration of 2014 MU69, a small Kuiper Belt object. „Science”. 364 (6441), 17 maja 2019. DOI: 10.1126/science.aaw9771. arXiv:2004.01017. PMID: 31097641. Bibcode2019Sci...364.9771S. aaw9771 (ang.). 
  22. On the Origin of the Remarkable Contact Binary (486958) 2014 MU69 („Ultima Thule”) (ang.). European Planetary Science Congress, September 2019.
  23. a b Mike Wall: The Hunt Is On for Moons Around Ultima Thule (ang.). Space.com, 2019-01-04. [dostęp 2020-06-16].
  24. a b c A Prehistoric Puzzle in the Kuiper Belt (ang.). Applied Physics Laboratory, 2019-03-18. [zarchiwizowane z tego adresu (26 marca 2019)].
  25. a b c Meghan Bartels: NASA’s New Horizons Reveals Geologic ‘Frankenstein’ That Formed Ultima Thule (ang.). Space.com, 2019-03-18. [dostęp 2020-06-16].
  26. a b Xiaochen Mao, William B. McKinnon, James Tuttle Keane, John R. Spencer, Catherine Olkin: Spindown of 2014 MU69 („Ultima Thule”) by impact of small, cold classical Kuiper belt objects. American Geophysical Union (konferencja: AGU Fall Meeting 2019), 2019-12-11. [dostęp 2020-06-16].Sprawdź autora:1 oraz 2.
  27. a b Sarah Greenstreet, Brett Gladman, William B. McKinnon, J.J. Kavelaars i inni. Crater Density Predictions for New Horizons flyby target 2014 MU69. „The Astrophysical Journal Letters”. 872 (1), s. 6, February 2019. DOI: 10.3847/2041-8213/ab01db. arXiv:1812.09785. Bibcode2019ApJ...872L...5G. L5 (ang.). 
  28. About Arrokoth (ang.). Applied Physics Laboratory. [zarchiwizowane z tego adresu (6 listopada 2019)].
  29. NASA’s New Horizons Team Selects Potential Kuiper Belt Flyby Target (ang.). nasa.gov, 2015-08-28. [dostęp 2015-09-01].
  30. a b Krzysztof Kanawka: Przelot New Horizons obok 2014 MU69. Kosmonauta.net, 1 stycznia 2019. [dostęp 2019-01-01].
  31. Where is New Horizons?, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory LLC, 2019 [dostęp 2019-01-01] (ang.).1 stycznia
  32. New Horizons: znamy szczegóły super-zbliżenia do 2014 MU69. Urania – Postępy Astronomii, 2017-09-10. [dostęp 2017-09-13].

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]