Най-отдалеченото планетарно проучване в историята изисква значително количество внимателно планиране и подготовка, както и малко късмет.
„Започнахме да изпадаме в паника по времето, когато влязохме в 2013 г., особено в края на 2013 г.“, казва Хал Уивър, учен по проекта за мисията „Нови хоризонти“ в Плутон и извън нея. „Осъзнавахме:„ О, Боже, все още не сме открили следващата цел за „Нови хоризонти“.
През юни 2014 г. космическият телескоп "Хъбъл" се притече на помощ, като забеляза малък щифт светлина, който бавно се движи по небето в региона, на който беше оглавен космическият апарат New Horizons. Мисията, с основна цел да изследва и характеризира Плутон, предостави уникална възможност да се търси друг планетарен обект в далечния „трети регион“ на Слънчевата система - пояса на Койпер. Стартиран през януари 2006 г., New Horizons не направи най-близкия си подход към Плутон чак след повече от девет години по-късно през юли 2015 г. Ако екипът не можа да намери нова цел за космическия кораб, вероятно ще бъде десетилетия преди друг космически кораб да може да бъдат одобрени, изградени и отлети до външните достижения на Слънчевата система.
"Ще отнеме толкова много време, преди друга мисия да бъде там, ние чувстваме известна отговорност, за да сме сигурни, че сме погледнали под всяка скала", казва Уивър.
Сега целевият обект, известен с наименованието си от Центъра за малки планети, 2014 MU69, е разкрит за първи път. Отдалеченото планетарно тяло е двулистно контактно бинарно, което означава, че преди това са били два обекта, които са се образували отделно и след това много леко се сблъскват едно с друго и са се слели заедно. По-големият лоб е около три пъти по-голям от обема на по-малкия, а 2014 MU69 има червеникав оттенък, за който се смята, че е резултат от радиация във външната слънчева система. От ранните изображения екипът вярва, че обектът може да бъде обхванат в характеристики като хълмове, хребети и плата. 2014 г. MU69 се върти веднъж на всеки 15 часа и изглежда, че съдържа екзотични ледове като азот или метан, нещо, което учените ще погледнат да потвърдят, тъй като повече данни за състава на 2014 MU69 достигат Земята.
Първото цветно изображение на Ultima Thule, направено на разстояние 85 000 мили (137 000 километра) в 4:08 Universal Time на 1 януари 2019 г., подчертава червеникавата му повърхност. Вляво е подобрено цветно изображение, направено от мултиспектралната камера за видимо изображение (MVIC), произведена чрез комбиниране на близките инфрачервени, червени и сини канали. Централното изображение, направено от Reconnaissance Imager с дълъг обхват (LORRI), има по-висока пространствена разделителна способност от MVIC с приблизително коефициент пет. Вдясно цветът е насложен върху изображението на LORRI, за да покаже цветовата равномерност на лобовете Ultima и Thule. (НАСА / Лаборатория по приложна физика на Университета Джон Хопкинс / Изследователски институт в Югозапад) Алън Стърн, главен изследовател на мисията "New Horizons" и носител на наградата Smithsonian Ingenuity, заяви на пресконференция в лабораторията за приложна физика на университета Джон Хопкинс, че срещата с 2014 MU69 е "технически успех отвъд всичко, което някога сте опитвали в космически полет."
„Той е наистина наистина с размерите на нещо като Вашингтон, окръг Колумбия“, казва Стърн за 2014 MU69, което е около 21 мили от най-дългата му страна. „И това е също толкова отразяващо мръсотията от сортовете в градината и е осветено от слънце, което е 1900 пъти по-слабо, отколкото е навън в слънчев ден тук, на Земята. Така че ние го преследвахме по тъмно с 32 000 мили в час. "
2014 г. MU69 е наречен Ultima Thule от екипа на New Horizons, латинска фраза, използвана от римляните за описване на неизследвани региони на север и в по-общ план регион, който се намира извън познатия свят. Фразата е използвана от Виргил в стихотворението „ Джорджици“, а терминът „Туле“ има дълга литературна история, появява се в произведения като поемата на Джеймс Томпсън от 1730 г. „Есен“, която е цитирана в първата глава на романа „Шарлот Бронте“ Джейн Ейър . Версиите на „Ultima Thule“ се появяват и в стихотворението „Земя на мечтите“ на Едгар Алън По и в творбите на Владимир Набоков.
Въпреки това, фразата и псевдонимът за 2014 г. MU69 предизвика критика, тъй като „Ultima Thule“ също беше митичен регион в ранната нацистка епоха, използван от германското окултистко дружество Thule за описване на изгубена земя, която е родно място на „арийската раса“. „Ultima Thule” е неофициален псевдоним за 2014 MU69 и сега, когато обектът е проучен и охарактеризиран, Международният астрономически съюз може да започне процеса на даване на официалното име на обекта.
"Терминът Ultima Thule, който е много стар, много векове, вероятно над 1000 години, е прекрасен мем за изследване и затова го избрахме", каза Стърн по време на пресконференцията, попитан за прякора. "И бих казал, че само защото някога лоши момчета харесаха този термин, няма да ги оставим да го отвлекат."
Докато полетът на Плутон разкри забележителен свят на активна геология, с течащи ледници на екзотични ледове като въглероден окис и метан и извисяващи се планини от воден лед, 2014 г. MU69 се очаква да осигури прозорец в историята и еволюцията на самата Слънчева система, 2014 MU69 е това, което е известно като класически обект на пояса на Койпер, които са ледени и скалисти тела отвъд орбитата на Нептун, които имат относително кръгли орбити, което означава, че за разлика от Плутон, те никога не преминават орбитата на Нептун. На това голямо разстояние, между около 40 и 50 астрономически единици, или на около 3, 5 до 4, 5 милиарда мили от слънцето, класическите обекти на пояса на Койпер представляват невероятно примитивно население, практически непроменено от зората на Слънчевата система.
„Поради настоящата орбита на [MU69] на 2014 г., ние смятаме, че е бил в това положение от 4, 6 милиарда години, като в този случай той е държан в дълбока замръзване от времето на неговото формиране“, казва Уивър.
Фактът, че обектът е двоичен контакт, позволява на учените да проучат по-нататък как материалите се агрегират в обекти като 2014 MU69 и продължава да расте и да формира пълни планети. „Всъщност е приятно да видите тези почти перфектно оформени бинарници за контакт в родното им местообитание“, казва Джеф Мур, ръководител на екипа по геология и геофизика за New Horizons. „Хората дълго време спекулират с процесите… [от] как първоначалните първични бучки се събират, за да образуват това, което се нарича планетимасали, които са неща, които от своя страна продължават да правят планетите. Но всъщност да видим нещата, които са в съответствие с обясненията, които имаме, и теориите, които сме имали за това как се формират тези неща, е изключително приятно. "
Илюстрация на процеса на формиране на двоичен контакт за контакт. (НАСА / JHUAPL / SwRI / Джеймс Tuttle Keane) На повече от 4 милиарда мили от слънцето 2014 г. MU69 служи като остатък от оригиналния материал, от който се е образувала Слънчевата система. Stern нарече 2014 MU69 „вероятно най-добрата капсула за времето, която някога сме имали за разбиране на нашата слънчева система.“
До 90-те години на миналия век не беше известно, че регионът отвъд Нептун не е празен, а по-скоро е пълен със стотици хиляди обекти в обособена зона на Слънчевата система, наречена пояс Койпер, кръстен на холандско-американския астроном Джерард Куйпер, който предсказа съществуването на региона десетилетия по-рано. Откриването на Ерис през 2003 г., планета джудже в пояса на Койпер с приблизително същия размер като Плутон, допълнително разкрива значението на този трети регион и неговото влияние върху формирането и еволюцията на всичко, което обикаля около Слънцето.
Въпреки че може да бъде лесно да се мисли за планетите в Слънчевата система, образуващи се в орбитите, в които са днес, астрономите сега знаят, че това не е било така. Гигантските планети мигрираха навътре и обратно навън, докато Слънчевата система придобиваше форма, засягайки орбитите на всичко останало и дори изхвърляйки някои обекти от Слънчевата система изцяло.
„През първите десетки милиони години от историята на Слънчевата система Юпитер и Сатурн влизат в този странен танц, който предизвика много хаос в орбитите на всички гигантски планети“, казва Уивър. „Юпитер може да е дошъл почти толкова близо, колкото орбитата на Марс и след това отново да излезе. Смятаме, че Нептун и Уран всъщност са преобърнали места. ... И това разбърка съда в Слънчевата система, накрая завърши с това, което имаме днес. "
Докато гърнето се разбъркваше, астрономите смятат, че някои предмети в пояса на Койпер като 2014 MU69 са били хвърлени навътре по елиптични траектории, които минават близо до слънцето, преди да отлетят обратно към далечни области. Днес ние наричаме тези обекти комети и когато човек се приближи до слънцето, льодовете в близост до повърхността се нагряват и сублимират в газ, образувайки "кома" или топка газ, която заобикаля скалното ядро на кометата, наречена ядро.
"Всеки път, когато видим комети, трябва да помним, че те са след тостети", казва Мур. „Те са били пържени и напукани и натрошени от слънцето и са силно повредени примери за бивши предмети на Койпер от пояса. И така, че да можем да излезем и да видим девствен обект на пояса на Койпер, ни казва, че наистина бинарните файлове за контакт наистина се оформят и може би, когато видим комети, виждаме по-малки версии на много силно повредени бинарни файлове за контакт.
В момента само около един процент от данните, съхранявани в New Horizons, са получени от научния екип на място. Космическият кораб ще предава данни на Земята през следващите 20 месеца, разкривайки повече за топографията и състава на MU69 за 2014 г. Междувременно, New Horizons ще продължи полета си към края на Слънчевата система с около 30 000 мили / ч, но дните му на проучване все още не са приключили.
„Космическият кораб е в най-доброто здраве“, казва Стърн и добавя, че New Horizons има достатъчно мощност в своя радиоизотопен термоелектрически генератор (RTG), за да работи още 15 до 20 години. Плавателният съд може да продължи научните операции до около 2, 5 пъти по-голямото му разстояние от слънцето и разполага с достатъчно гориво, за да запали движещите си сили, за да промени курса към друг обект. (Екипът на New Horizons трябваше да извърши множество корекции на траекторията, водещи до летежа с 2014 MU69.) Тъй като продължава да лети към ръба на Слънчевата система, New Horizons ще следи за изучаване на допълнителни планетарни тела, или от наблюдавайки ги през телескопичните му камери или, ако имаме късмет, като летим в близост до друг обект.
„Ключът към науката, която правим, е дали изучава обектите дистанционно с нашите телескопи, или дали тази наука в пояса на Койпер също ще включва още една муха“, казва Стърн. "И днес не мога да ви отговоря, защото не знаем."
Засега екипът очаква с нетърпение да получи останалите данни за космическия кораб, за да научи повече за 2014 MU69, най-далечния и древен свят, изследван някога.
