Ajaloo kõige kaugem planeediuurimine nõudis märkimisväärsel hulgal hoolikat kavandamist ja ettevalmistamist ning natuke õnne.
“Hakkasime paanitsema juba siis, kui sattusime 2013. aastasse, eriti 2013. aasta lõpus, ” räägib Pluuto ja kaugema New Horizoni missiooni projektiteadlane Hal Weaver. "Me mõistsime:" Mu jumal küll, me pole veel avastanud New Horizoni järgmist eesmärki. ""
2014. aasta juunis tuli Hubble'i kosmoseteleskoop appi, tehes väikese valguse näpuotsa, mis liikus aeglaselt üle taeva selles piirkonnas, kuhu kosmoselaev New Horizons suundus. Missioon, mille peamine eesmärk oli Pluuto uurimine ja iseloomustamine, andis ainulaadse võimaluse otsida Päikesesüsteemi kauges “kolmandas piirkonnas” asuvat planeediobjekti Kuiperi vööndit. 2006. aasta jaanuaris käivitatud New Horizons lähenes Pluutole kõige lähemal kui üheksa aastat hiljem, juulis 2015. Kui meeskond ei leia kosmoselaeva jaoks uut sihtmärki, kulub tõenäoliselt aastakümneid enne, kui mõni teine kosmoselaev olema heaks kiidetud, ehitatud ja lennutatud päikesesüsteemi välistesse piirkondadesse.
"Läheb nii kaua aega, enne kui järjekordne missioon on väljas, tunneme teatud vastutust veenduda, et vaatasime iga kalju alla, " sõnab Weaver.
Nüüd on esmakordselt paljastatud sihtobjekt, mida tuntakse nimega Väike Planeedi Keskus 2014 MU69 nime all. Kauge planeedikeha on kahekihiline kontaktbinaarne, mis tähendab, et varem moodustasid kaks objekti eraldi ja siis põrkasid üksteisega väga kokku ja sulandusid omavahel. Suurem tüvi on umbes kolm korda väiksem kui väiksematel ja 2014 MU69 on punakas toon, mis arvatakse olevat päikesesüsteemi välise kiirguse tagajärg. Varastest piltidest lähtudes usub meeskond, et objekt võib olla kaetud selliste funktsioonidega nagu mäed, servad ja platood. 2014. aasta MU69 pöörleb umbes iga 15 tunni tagant ja näib, et see sisaldab eksootilisi jääd, nagu lämmastik või metaan, mida teadlased kinnitavad, kui 2014. aasta MU69 koostise kohta jõuab Maale rohkem andmeid.
Ultima Thule esimene värvipilt, mis on tehtud 85 000 miili (137 000 km) kaugusel 1. jaanuaril 2019 kell 4:08, tõstab selle punakaspinda. Vasakul on täiustatud värvipilt, mille on teinud multispektraalne nähtav pildistuskaamera (MVIC), mis on toodetud, ühendades lähi-infrapuna, punase ja sinise kanali. Keskmaapildil, mis on tehtud pikamaaülevaatega pildistaja (LORRI) abil, on ruumiline eraldusvõime kõrgem kui MVIC, umbes viis korda. Paremal on värv LORRI kujutisele üle kantud, et näidata Ultima ja Thule lobe värvide ühtlust. (NASA / Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika labor / Edela-uuringute instituut) New Horizoni missiooni peauurija ja Smithsoniani leidlikkuse auhinna võitja Alan Stern ütles Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laboris korraldatud pressikonverentsil, et kohtumine 2014. aasta MU69-ga oli „tehniline edu, mis ületas kõik, mida kunagi varem kosmoselennudes on proovitud.“
"See on ainult tõesti Washingtoni DC-taolise suurusega, " räägib Stern 2014. aasta MU69-st, mis on pikimast küljest umbes 21 miili. „Ja see on umbes sama peegeldav kui aiamaa mustus ning seda valgustab päike, mis on 1900 korda hõredam kui see on päikeselisel päeval siin Maa peal. Niisiis, jahutasime seda põhimõtteliselt pimedas kiirusega 32 000 miili tunnis. ”
2014 MU69 on New Horizoni meeskonna hüüdnimeks Ultima Thule - ladinakeelne fraas, mida roomlased kasutasid põhja pool uurimata piirkondade ja üldisemalt piirkonna, mis asub väljaspool tuntud maailma, kirjeldamiseks. Seda fraasi kasutas Virgil luuletuses Georgics ja mõistel “Thule” on pikk kirjanduslugu, esinedes näiteks James Thompsoni 1730. aasta luuletuses “Sügis”, mida tsiteeritakse Charlotte Bronte romaani Jane Eyre esimeses peatükis. “Ultima Thule” versioonid ilmuvad ka Edgar Allan Poe luuletuses “Unistuste maa” ja Vladimir Nabokovi loomingus.
2014. aasta MU69 fraas ja hüüdnimi on kriitikat pälvinud, kuna “Ultima Thule” oli ka müütiline piirkond varase natside pärimuse alal, mida Saksa okultistlik Thule selts kasutas kadunud maa kirjeldamiseks, mis oli “aaria rassi” sünnikoht. “Ultima Thule” on 2014. aasta MU69 mitteametlik hüüdnimi ning nüüd, kui objekti on uuritud ja iseloomustatud, võib Rahvusvaheline Astronoomia Liit alustada objektile ametliku nime andmise protsessi.
"Mõiste Ultima Thule, mis on väga vana, paljude sajandite vanune, võib-olla üle 1000 aasta vana, on imeline uurimise meem ja see on põhjus, miks me selle valisime, " ütles Stern hüüdnime küsimisel pressikonverentsil. "Ja ma ütleksin, et lihtsalt sellepärast, et mõnele halvale pojale see termin kunagi meeldis, ei luba me neil seda kaaperdada."
Kui Pluuto lendorav paljastas silmapaistva aktiivse geoloogia maailma, kus voolasid eksootiliste jääde nagu süsinikmonooksiidi ja metaani liustikud ning kõrguvad vesijääd mäed, pakub MU69 2014. aastaks eeldatavasti aken päikesesüsteemi enda ajalukku ja arengusse. . 2014 MU69 on tuntud kui klassikaline Kuiperi vöö objekt, mis on Neptuuni orbiidist kaugemal paiknevad jäised ja kivised kehad, millel on suhteliselt ümmargused orbiidid, mis tähendab, et erinevalt Pluutost ei ületa nad kunagi Neptuuni orbiiti. Sellel suurel kaugusel, umbes 40–50 astronoomilise ühiku kaugusel või umbes 3, 5–4, 5 miljardi miili kaugusel päikesest, moodustavad klassikalised Kuiperi vöö objektid uskumatult primitiivse populatsiooni, mis on praktiliselt muutumatuna päikesesüsteemi algusest.
"Arvestades, et [MU69] on praegusel orbiidil, arvame, et see on olnud selles positsioonis 4, 6 miljardit aastat, sel juhul on seda juba selle tekkimise hetkest alates sügavas sügavuses olnud, " sõnab Weaver.
Fakt, et objekt on kontaktbinaarne, võimaldab teadlastel täiendavalt uurida, kuidas materjal agregeerub sellisteks objektideks nagu 2014 MU69, ning kasvab jätkuvalt ja moodustab täisplaneete. "See on tegelikult rõõmustav, kui näete neid peaaegu ideaalselt moodustatud kontaktbinaare nende looduslikus elupaigas, " ütleb Jeff Moore, New Horizonsi geoloogia ja geofüüsika meeskonna juht. "Inimesed on pikka aega spekuleerinud protsessidega, [...] kuidas esialgsed ürgsed klombid kokku saavad, mida nimetatakse nn planeesimudeliteks - need on asjad, mis lähevad omakorda planeetide moodustamiseks. Kuid see, et näeme asju, mis on kooskõlas nende seletustega, mis meil on, ja teooriatega, mis meil on olnud, kuidas need asjad moodustavad, on äärmiselt tänuväärne.
Kontaktbinaarse objekti moodustamise protsessi illustratsioon. (NASA / JHUAPL / SwRI / James Tuttle Keane) Rohkem kui 4 miljardi miili kaugusel päikesest on MU69 2014. aasta algmaterjal, mille päikesesüsteem moodustas. Stern kandis nime 2014 MU69, "ilmselt parim ajakapsel, mis meil päikesesüsteemi mõistmiseks kunagi olnud on."
Kuni 1990. aastateni ei olnud teada, et Neptuunist kaugemal asuv piirkond ei ole tühi, vaid on täis sadu tuhandeid objekte Päikesesüsteemi selgelt eraldatud tsoonis, mida nüüd nimetatakse Kuiperi vööks, mis sai nime Hollandi-Ameerika astronoomi Gerard Kuiperi järgi, kes ennustas piirkonna olemasolu aastakümneid varem. Erise, 2003. aastal Kuiperi vööndis kääbusplaneedi umbes sama suur kui Pluuto, avastamine paljastas veelgi selle kolmanda piirkonna olulisuse ja selle mõju kõigele, mis Päikesest tiirleb.
Kuigi võib olla lihtne mõelda päikesesüsteemi planeetide moodustumisest orbiitidel, mis nad praegu on, teavad astronoomid nüüd, et see ei olnud nii. Hiiglaslikud planeedid rändasid Päikesesüsteemi kujunemisel sissepoole ja tagasi väljapoole, mõjutades kõige muu orbiite ja isegi väljutades mõned objektid Päikesesüsteemist täielikult.
"Päikesesüsteemi ajaloo kümnete miljonite aastate jooksul satuvad Jupiter ja Saturn sellesse veidrasse tantsu, mis põhjustas palju kaost kõigi hiiglaslike planeetide orbiitidel, " räägib Weaver. „Jupiter võis olla jõudnud peaaegu sama lähedale kui Marsi orbiit ja siis jälle tagasi välja minna. Me arvame, et Neptuun ja Uraan libistasid tegelikult kohti. … Ja see segas päikesesüsteemi potti, jõudes lõpuks selleni, mis meil täna on. ”
Poti segamise ajal uskusid astronoomid, et mõned Kuiperi vöö esemed, nagu näiteks 2014. aasta MU69, visati päikese lähedale elliptilistele trajektooridele sissepoole, enne kui lendasid tagasi kaugetesse riikidesse. Täna kutsume neid objekte komeetideks ja kui inimene jõuab päikese lähedale, soojendatakse pinna lähedal olevad jääd ja sublimeeruvad gaasiks, moodustades komeedi kivist südamikku ümbritseva gaasituuma, mida nimetatakse tuumaks.
"Kui me komeete näeme, peame alati meeles pidama, et need on toastised, " lausub Moore. „Päike on neid praadinud, mõranenud ja krõbisenud ning nad on kunagiste Kuiperi vöö esemete kahjustatud näited. Ja nii et kui me võime välja minna ja näha põlist Kuiperi vöö objekti, teatab see meile nüüd, et kontaktbinaared moodustavad tõesti vormi ja võib-olla komeete nähes näeme väga halvasti kahjustatud kontaktbinaaride väiksemaid versioone. "
Praegu on teaduse meeskond kohapeal saanud vaid umbes ühe protsendi New Horizonsi salvestatud andmetest. Kosmoselaev edastab Maale andmed järgmise 20 kuu kohta, paljastades rohkem MU69 2014. aasta topograafiat ja koostist. Samal ajal jätkab New Horizons oma lendu Päikesesüsteemi serva suunas umbes 30 000 miili tunnis, kuid selle avastuspäevad pole veel möödas.
"Kosmoselaeva tervis on tipptasemel, " ütleb Stern ja lisab, et New Horizonsil on radioisotoopse termoelektrilise generaatori (RTG) jaoks piisavalt energiat, et töötada veel 15-20 aastat. Veesõiduk võib jätkata teadustegevust umbes 2, 5-kordselt oma praegusest kaugusest päikesest ning sellel on veel piisavalt kütust, et oma tõukejõud tulistada, et muuta rada teise objekti poole. (New Horizoni meeskond pidi läbi viima mitu trajektoori korrektuuri, mis viib lendorava juurde 2014. aasta MU69-ga.) Kuna see lendab jätkuvalt Päikesesüsteemi serva poole, hoiab New Horizons silma peal, et uurida täiendavaid planeedikehasid, kas siis nende vaatlemine läbi teleskoopiliste kaamerate või kui meil veab, siis teise objekti lähedal lennates.
"Meie teaduse võti on see, kas uurime objekte kaugjuhtimisega meie teleskoopide abil või hõlmab see teadus Kuiperi vööndis ka veel ühte kärbseid, " räägib Stern. "Ja ma ei saa teile täna vastust anda, sest me ei tea."
Praegu ootab meeskond kosmoselaeva kohta allesjäänud andmete saamist, et saada rohkem teada 2014. aasta MU69 kohta, mis on kõige kaugem ja iidseim maailm, mida eales uuritud.
