Arrokoth y los muchos misterios del cielo primordial

Hay un dominio distante y tenue de crepúsculo eterno en los límites exteriores de nuestro Sistema Solar, donde nuestro Sol puede brillar suavemente con solo un fuego tenue y débil. Esta lejana región recibe el nombre de Cinturón de Kuiper, y es el hogar del planeta enano Plutón, su gran luna gélida, Caronte, y una multitud de otros objetos congelados que incluyen un mar danzante de núcleos de cometas helados. Frágiles y efímeros, los cometas que se aproximan a la brillante luz y al calor derretido de nuestra Estrella, son los refugiados que huyen de esta remota región de crepúsculo perpetuo. En febrero de 2020, científicos planetarios de la NASA Nuevos horizontes misión a Plutón, y más allá, anunció que los datos recopilados de esta misión están brindando nuevos conocimientos sobre cómo los planetas y planetesimales–los bloques de construcción de los planetas–nacieron en nuestro Sistema Solar primordial. Él Nuevos horizontes la nave espacial se elevó más allá de la antigua Objeto del cinturón de Kuiper (KBO) Arrokoth (2014 MU 69) el 1 de enero de 2019, brindando a la humanidad su primera vista de cerca de una de esas misteriosas reliquias heladas del nacimiento de nuestro Sistema Solar hace casi cinco mil millones de años.

Usando datos detallados sobre de Arrokoth forma, geología, color y composición, recopilados durante un sobrevuelo sin precedentes que tuvo lugar a más de 4,000,000,000 millas de la Tierra, los científicos planetarios anunciaron en febrero de 2020 que han podido responder una pregunta de larga data sobre planetesimal orígenes, y por lo tanto han hecho un gran avance en nuestra comprensión de cómo nacieron los planetas. El equipo informa esos hallazgos en un conjunto de tres artículos publicados en la edición del 13 de febrero de 2020 de la revista. Ciencia. Los científicos también presentaron sus hallazgos en una conferencia de prensa celebrada en el evento anual Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS) reunión en Seattle, Washington.

486958 Arrokoth es el nombre provisional de 2014 MU 69un transneptuniano objeto. Es un contacto binario22 millas de largo, formado por un dúo de hielo primordial planetesimales que miden 13 millas y 9 millas de ancho. Los dos planetesimales han sido apodados Última y Thulerespectivamente, y están unidos a lo largo de sus ejes principales. Última es mas plano que Thule, y en realidad es un agregado de 8, o más, objetos más pequeños, cada uno de aproximadamente 3 millas de ancho. Se cree que estos objetos más pequeños se fusionaron antes Última y Thule se reunieron y se fusionaron. Debido a que aparentemente no ha habido, o muy pocos, impactos catastróficos en Arrokoth desde que se formó, la historia de su formación se ha conservado en la congelación profunda de nuestro Sistema Solar, lejos del calor derretido de nuestra estrella turbulenta.

Arrokoth es a la vez el objeto más distante y más primitivo de nuestro Sistema Solar para ser visitado por una nave espacial. Fue descubierto el 26 de junio de 2014 por el Dr. Marc Bule y el Nuevos horizontes Equipo de búsqueda usando el Telescopio espacial Hubble (HST) como parte de una cacería de KBO que se convertiría en el objetivo de Nuevos horizontes en su primera misión extendida. Este descubrimiento requirió el uso de la HST porque, con una magnitud aparente de solo 26, Arrokoth es demasiado débil para ser observada, excepto por los telescopios más poderosos. Él HST también tiene la capacidad de realizar astrometría extremadamente precisa. Esto significa que puede proporcionar una determinación fiable de una órbita.

Arrokoth fue elegido sobre otros dos candidatos KBOy así se convirtió en el destino de Nuevos horizontes’ misión extendida más allá de Plutón. Con un período orbital de unos 298 años y una baja inclinación y excentricidad orbital, Arrokoth se designa un clásico frío KBO.

El nombre provisional Arrokoth proviene de la región Powhatan de Virginia y Maryland, donde de Arrokoth ocurrió el descubrimiento. Él HST y Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins ambos operan en Maryland y son los principales responsables de de Arrokoth 2014 descubrimiento.

Plutón y más allá

El 14 de julio de 2015, después de su peligrosa odisea de una década por el espacio, Nuevos horizontes alcanzó su objetivo principal en el Cinturón de Kuiper–la planeta enano de hielo Plutón y su familia de cinco lunas heladas, incluida su gran luna, Caronte, que tiene casi la mitad del tamaño de Plutón. Nuevos horizontesdespués de realizar con éxito su histórica aproximación más cercana al sistema de Plutón, envió a la Tierra algunas imágenes reveladoras de este pequeño mundo lejano con un gran corazón.

Durante la mayor parte del siglo XX, los astrónomos consideraron a Plutón como un pequeño mundo solitario, donde habita en el dominio exterior de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, este punto de vista cambió en 1992, cuando un segundo KBO fue descubierto en esta región. Debido a este descubrimiento, los científicos planetarios se dieron cuenta de que Plutón está lejos de estar solo en esta remota región congelada de crepúsculo perpetuo. De hecho, Plutón orbita nuestra estrella en compañía de una miríada de otros de su tipo misterioso y frígido. Desde 1992, los astrónomos han descubierto una multitud de otros pequeños mundos helados y rocosos, muy similares a Plutón, en busca de estos cuerpos distantes. Algunos de los otros habitantes distantes de la congelación profunda de nuestro Sistema Solar también orbitan nuestra estrella en órbitas excéntricas, al igual que Plutón. Él planeta enano eris es uno de los más importantes de estos objetos de disco dispersos. Descubierto en 2005, eris es un poco más masivo que Plutón, y su descubrimiento es lo que obligó a los científicos planetarios a darse cuenta de que Plutón es simplemente uno de muchos. Como resultado, en ese momento, el pobrecito Plutón fue desalojado sin contemplaciones del panteón de los planetas principales, y ahora está clasificado como un enano de hielo–apenas planeta enano, pero un planeta sin embargo. Antes de eso, Plutón fue clasificado como el noveno planeta principal de nuestra estrella.

KBO generalmente se cree que están formados principalmente por una combinación de hielo y roca. Él Cinturón de Kuiper se extiende desde la órbita de Neptuno hasta aproximadamente 50 unidades astronómicas (UA). Uno Australia es igual a la distancia media entre la Tierra y el Sol, que es de aproximadamente 93,000,000 millas. La distancia media de Neptuno a nuestra estrella es de aproximadamente 30,1 Australia–su perihelio (cuando está más cerca de nuestra Estrella) es 29,8 Australiamientras que su afelio (cuando está más lejos de nuestra Estrella) es 30,4 AU.

Después de completar su misión principal de un sobrevuelo sobre Plutón y sus lunas, el Nuevo horizonte nave espacial fue maniobrada para su futuro vuelo sobre el distante Arrokoth.

Arrokoth y sus muchos misterios

Arrokoth, como el objeto más remoto, primitivo y puro jamás explorado por una nave espacial, tiene una historia única que contarnos. Este pequeño objeto remoto ha permitido a los científicos planetarios hacer un progreso importante en su comprensión de cómo se formaron los planetas en el Sistema Solar primordial. Las primeras imágenes posteriores al sobrevuelo obtenidas de Nuevos horizontes en 2019 reveló que Arrokoth en realidad se compone de dos palas interconectadas con superficies lisas, así como la misma composición. Esto indica que lo más probable es que se trate de un objeto prístino y, como tal, proporciona información valiosa sobre cómo se formó.

Estos nuevos e interesantes hallazgos contribuyen a los muchos logros históricos de una importante misión. Los descubrimientos de la NASA obtenidos de Nuevos horizontes han mejorado nuestro conocimiento y comprensión de cómo nacieron los cuerpos planetarios en nuestro Sistema Solar, así como en sistemas planetarios distantes más allá del nuestro.

En el futuro, el Nuevos horizontes el equipo planea usar datos con mayor resolución. Los científicos también planean usar simulaciones sofisticadas de supercomputadoras para crear modelos de cómo Arrokoth pudo haberse formado hace miles de millones de años.

Su análisis ya ha revelado que de Arrokoth Los lóbulos de «contacto binario» eran originalmente dos objetos separados, que orbitaban cerca uno del otro a velocidades lentas. Finalmente, el dúo colisionó suavemente y se fusionó para formar el cuerpo de 22 mm observado por Nuevos horizontes.

Esta información indica que Arrokoth nació durante el colapso gravitacional de las nubes de partículas sólidas en el primordial original nebulosa solar que dio origen a nuestro Sol y su familia de planetas, lunas y otros objetos, hace unos 4560 millones de años. En contraste dramático con una colisión de alta velocidad y acumulación jerárquica, las partículas que crearon Arrokoth se fusionaron suavemente cuando la nube colapsó. Esto indica que Arrokoth, y otros objetos similares que habitaban el antiguo Sistema Solar, aumentaron gradualmente de tamaño para formar cuerpos cada vez más grandes. De una manera que se ha comparado con la forma en que los fósiles muestran la forma en que evolucionaron las especies en nuestro propio planeta, persistiendo planetesimales me gusta Arrokoth revelar cómo evolucionaron los planetas en nuestro propio Sistema Solar, y más allá.

Arrokoth no tendría el aspecto que tiene si se hubiera formado como resultado de una violenta colisión en nuestro Sistema Solar primordial. En cambio, la evidencia indica que se formó como resultado de un ballet más complejo y suave en el que los dos bailarines planetesimales orbitaron lentamente el uno al otro antes de que su baile los atrajera gravitacionalmente a ambos, formando así los dos lóbulos individuales planetesimal observado hoy.

Otras dos líneas importantes de evidencia apoyan este escenario. La composición superficial uniforme y el color de Arrokoth revelan que se formó a partir de materiales que bailaban muy cerca unos de otros, como predijeron los patrones de colapso locales dentro de las nubes. Esto contrasta con un modelo que indica que se formó a partir de material ubicado en regiones más separadas del núcleo primordial. nebulosa solar.

Además, la forma aplanada de cada uno de de Arrokoth dos lóbulos, así como su muy estrecha alineación polar y ecuador, indican que nació en una cuna ordenada. También, de Arrokoth La superficie lisa sugiere que su cara se ha conservado bien en el oscuro y profundo congelamiento de nuestro Sistema Solar desde el final de la era de la formación de planetas. Esto significa que Arrokoth muestra propiedades físicas que indican que se formó como resultado de la fusión gradual y suave de objetos que se formaron cerca uno del otro en el nebulosa solar.

Los tres artículos publicados en la edición del 13 de febrero de 2020 de la revista Ciencia se basan en diez veces más datos que los primeros informes que se publicaron sobre los nuevos hallazgos. Juntos, los documentos proporcionan una descripción más completa de de Arrokoth orígenes misteriosos.

Nuevos horizontes continúa observando objetos bailando en la lejanía Cinturón de Kuiper. En el verano de 2020, el Nuevos horizontes equipo planea usar un gran telescopio en la Tierra para buscar más KBO que se pueden estudiar, y también buscar otros objetivos potenciales para la nave espacial.

A partir de este escrito, el Nuevos horizontes La nave espacial está a 7.100 millones de kilómetros de la Tierra. Todavía funciona normalmente, mientras se eleva a través de esta inexplorada y gélida región crepuscular a velocidades de casi 50.400 kilómetros por hora.

Investigador Principal de Nuevos Horizontes El Dr. Alan Stern explicó sus razones para dar Arrokoth su nombre:

«El nombre ‘Arrokoth’ refleja la inspiración de mirar a los cielos y preguntarse sobre las estrellas y los mundos más allá del nuestro. Ese deseo de aprender está en el corazón de la Nuevos horizontes’ misión, y nos sentimos honrados de unirnos a la comunidad Powhatan y la gente de Maryland en esta celebración del descubrimiento».

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