Die am weitesten entfernte Welt, die wir je erkundet haben, hat Aufschluss darüber gegeben, wie Planeten geboren werden

In der Ferne des Sonnensystems zeigt uns ein kleiner Weltraumfelsen, wie riesige Planeten entstehen.

Arrocot – die entfernteste und ursprünglichste Welt, die jemals von einem menschlichen Raumschiff besucht wurde – enthüllt jetzt seine Geheimnisse in drei neuen Erkundungen.

Diese Ergebnisse können einige Kontroversen darüber auflösen, wie Planetesimale gebildet werden – kleine felsige “Samen”, die sich in Planeten verwandeln. Und dieser Prozess sieht viel “weicher” aus als bisher angenommen.

“Arrocot ist das am weitesten entfernte, primitivste und älteste Objekt, das jemals von einem Raumschiff erforscht wurde. Wir wussten also, dass es eine einzigartige Geschichte haben würde”, sagte Alan Stern vom Southwest Research Institute in Colorado und Hauptforscher für das Neue Horizonte.

“Das Raumschiff gab uns Informationen darüber, wie Planetesimale gebildet wurden, und wir glauben, dass das Ergebnis bedeutende Fortschritte beim Verständnis der allgemeinen Bildung von Planetesimalen und Planeten darstellt.”

Die New Horizons-Sonde besuchte Arrocot, früher bekannt als (486958) 2014 MU69 oder Ultima Thule, letztes Jahr, als sie vom Kuipergürtel abfuhr.

Mit einer durchschnittlichen Entfernung von 6,7 Milliarden Kilometern von der Sonne und einer Umlaufzeit von 293 Jahren ist Arrocot das am weitesten entfernte Einzelobjekt im Sonnensystem, das Astronomen entdeckt haben.

Arrocot ist weit entfernt von der Sonne, außerhalb der Reichweite starker Sonneneinstrahlung und mit einer stabilen Umlaufbahn, seit der Entstehung des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren eine Zeitkapsel.

Im vergangenen Mai wurde der erste Forschungsstrom veröffentlicht, der die ersten Ergebnisse dieses Fluges detailliert beschreibt und auf nur 10 Prozent der Daten basiert, die New Horizons noch nach Hause zur Erde schickte.

Verschiedene Gruppen von Wissenschaftlern haben entdeckt, dass Arrocot einst ein binäres Objekt war, dessen zwei Hälften sanft miteinander verbunden waren, obwohl die Prozesse, die dazu führten, unklar waren; und dass seine Oberfläche überwiegend rot war, obwohl nicht bekannt war, was ihm diese Farbe verlieh.

Nachdem Sie die in diesen Originaldokumenten verwendeten Daten zehnmal analysiert haben, wurden einige der Fragen beantwortet.

Typischerweise gibt es zwei konkurrierende Theorien darüber, wie Planeten geboren werden.

Nach einem langjährigen hierarchischen Modell der planetesimalen Akkretion bilden sich die Bausteine der Planeten, wenn sich verschiedene Teile des Solarnebels – die Gas- und Staubwolke, die die Sonne und die Planeten gebildet hat – auflösen.

Andererseits geht das Aufbaumodell davon aus, dass Elemente aus demselben Bereich allmählich und sanft zusammenkommen, um binäre Objekte zu bilden.

Die neuesten Daten geben dem neuesten Modell Gewicht.

Laut den Forschern wären Hinweise auf Kollisionen sichtbar, wenn der Arrocot aus Teilen gebildet würde, die sich aus verschiedenen Teilen des Nebels verbinden.

“Es gibt keine Beweise”, schrieb das Team in seiner Arbeit, “über heliozentrische Kollisionsentwicklung mit hoher Geschwindigkeit oder über katastrophale (oder subkatastrophale) Auswirkungen während des Lebenszyklus … Stattdessen schließen wir, dass die beiden Lappen mit niedriger Geschwindigkeit zusammengekommen sind, nicht.” mehr als ein paar Meter pro Sekunde und möglicherweise viel langsamer. '

Dies deutet darauf hin, dass sich die beiden Lappen im selben Teil des Solarnebels gebildet haben – eine Wolke aus Gas und Staub, die die Sonne und die Planeten gebildet hat.

“Arrocot sieht so aus, nicht weil es durch Kollisionen entstanden ist, sondern in einem komplexeren Tanz, in dem sich seine zusammengesetzten Objekte langsam umeinander drehen, bevor sie sich vereinigen”, sagte McKinnon.

Zweiter Artikel des Astronomen John Spencer vom Southwest Research Institute und Kollegen, die die Oberfläche des Arrocot untersuchen. Sie bestätigten, dass es glatt und leicht kraterartig ist, was in starkem Kontrast zu anderen Objekten im Sonnensystem steht.

Sie bestätigten auch, dass der Arrocot keine Ringe oder Satelliten über 180 Meter in einem Radius von 8.000 Kilometern oder Atmosphäre, Gase oder Staub hatte, deren Vorhandensein auf eine relativ junge Kollision hinweisen würde. Dies weist darauf hin, dass Arrokot lange Zeit nicht gestört wurde.

Sie haben sich aber auch die Arrocot-Krater genauer angesehen und festgestellt, dass die Oberfläche des Objekts, etwa 4 Milliarden Jahre alt, fast so lang ist wie das Sonnensystem selbst.

Insgesamt entspricht die beobachtete Kraterdichte trotz des Fehlens von Kratern auf der Oberfläche einem Alter von etwa 4 Milliarden Jahren.

Schließlich untersuchten der Astronom Will Grundy vom Lowell Observatory und seine Kollegen im dritten Artikel die eigentümliche Färbung des Arrocot. Das röteste natürlich vorkommende Material – die sogenannte “Infrarotmaterie” – im Sonnensystem befindet sich im Kuipergürtel, und Arrocot ist darin bedeckt, aber die genaue Art des Materials ist unklar.

Das Team stellte fest, dass das Objekt gleichmäßig kalt und rot war, mit Methanoleis und komplexen organischen Molekülen bedeckt war, die sie aufgrund der begrenzten Spektraldaten, die New Horizons sammeln konnte, nicht genau identifizieren konnten. Diese Moleküle erzeugen wahrscheinlich die Farbe Rot.

Dies bestätigt nicht nur, dass organische Moleküle die Quelle der Infrarotsubstanz sind; Die Gleichmäßigkeit der Farbe sowie das von Spencers Team bestimmte Alter der Oberfläche stützen auch die Schlussfolgerung, dass Arrocot in einer stark lokalisierten Region gebildet wurde.

“Arrocot hat physikalische Eigenschaften, die sich langsam mit 'nativen' Materialien im Sonnensystem zusammensetzen”, sagte Grandi. “Ein Objekt wie Arrocot hätte sich nicht so geformt und so ausgesehen, wie es in einer chaotischeren Akkretionsumgebung ist.”

Es gibt wahrscheinlich nicht mehr viele Daten über den Arrocot, die die Sonde zur Erde senden kann. Daher sollte jede zukünftige Analyse auf dem basieren, was wir bereits haben. Aber es scheint, dass diese entfernten Objekte des Kuipergürtels uns viel mehr über die Geburt unseres Sonnensystems erzählen könnten.