Szikla a Naprendszer végén

2019. március 31. - PFreddy

Az űrkorszak kezdete óta, vagyis az utóbbi hatvan évben az embeiség szondái messzire jutottak szerte a Naprendszerben. A távolságok természetesen továbbra is kihívást jelentenek a technikának, a büdzsének és az emberi türelemnek egyaránt. A NASA New Horizons űrszondája még 2006-ban indult el hosszú útjára, nem is olyan rég pedig elérte az Ultima Thule-t, az eddigi legtávolabbi égitestet, amelyet közvetlenül vizsgálhatott az emberiség – még ha csak egy robot révén is, pár óra erejéig. Bár száz napja történt az aszteroida melletti elhaladás, a mérésekből származó adatok pedig még mindig érkeznek. Mit sikerült ezidáig megfejteni az Ultima Thule titkaiból?

 

nh1.pngFantáziarajz a szondáról és az Ultima Thule-ról. A poszter még jóval az elhaladás előtt, az aszteroida elnevezésekor készült - mint utólag kiderült, egészen jól eltalálták az objektum alakját.

A New Horizons 2015-ben látogatta meg a Naprendszer külső régiója, a Kuiper-öv domináns objektumát, a Pluto-t. Amellyel egyszersmind újra is írta ismereteinket a törpebolygóról. A NASA űrszondájának ezzel véget is ért a fő küldetése, de közel nem a teljes missziója. A NASA-nál új célpontot kerestek és találtak számára – ez lett az Ultima Thule, amely ekkor még nem volt több, mint egy halvány pötty a szonda kamerájának felvételén. Ebben a távolságban (44 csillagászati egységre a Naptól) a Kuiper-öv objektumai szinte teljesen háborítatlan életet élhetnek (távol a bolygók gravitációs hatásaitól) és ennek megfelelően anyaguk és szerkezetük is közel változatlan maradt a Naprendszer kialakulása óta. Logikus elgondolás volt tehát a NASA részéről, hogy a Pluto vizsgálata után egy ilyen ősi aszteroidát is górcső alá vegyenek a New Horizons-nal. A szonda további 1,3 milliárd km-t tett meg, hogy 2019 első napján (a NASA-nál ezúttal kihagyták a szilveszteri partit) megtörténjen a történelmi találkozás, pontosabban az elhaladás.

 

ut1.pngA Kuiper-övben a Pluto pályáján túl is számos potenciális célobjektumot azonosítottak a New Horizons számára (zölddel látható a pályája), végül a 2014 MU69, alias Ultima Thule lett a befutó.

 

A New Horizons ugyanis nem állt meg, hogy pályára álljon az Ultima Thule körül, hanem mintegy 16 km/s-os sebességgel száguldott el az aszteroida mellett. Két nappal ezt megelőzően az Ultima Thule még nem is volt felbonthatyó a szonda kamerájának felvételein, vagyis minden tudományos mérés az utolsó órákra maradt. Az aszteroida alakjára és kiterjedésére is csak egy korábbi csillagfedéséből lehetett következtetni, ez alapján egy 20-25 km-es, hosszúkás sziklára számítottak a NASA kutatói. Az elhaladást megelőző utolsó órákban aztán felpörögtek az események és a New Horizons mind a hét tudományos műszere folyamatosan végezte az előzetesen beprogramozott méréseket. Az irányítóközpontnak ekkor már nem is volt befolyása a szondára (ilyen távolságból kb. hat órába telik parancsokat küldeni a szondának), így csak az izgalom maradt, hogy minden a tervek szerint alakuljon. Úgy is alakult: a szonda az előzetes számításoknak megfelelően 3.500 km-re haladt el a célpontjától és a rendelkezésére álló időben minden mérést sikerrel végre is hajtott.

 

new_horizons_0.jpgA New Horizons művészi ábrázolása.

 

Az első, még igencsak alacsony felbontású felvételt már a másnapi sajtókonferencián bemutatták a NASA munkatársai. A kép még a közelrepülés előtt, kb. 800.000 km-ről készült és ennek megfelelően csak néhány tucat pixelből állt. Egy sarkalatos kérdés azonban máris tisztázódott általa: az Ultima Thule valóban hosszúkás (hosszanti tengelye 31 km) és leginkább egy hóemberre emlékeztet (komoly versenyben volt még a médiában a földimogyoró és BB-8). Ugyanezen a sajtóeseményen a kutatók igyekeztek felhívni a figyelmet a New Horizons küldetésének egyik hátulütőjére: az irdatlan távolság miatt igen gyenge a szonda rádiójele, így az általa küldött hatalmas adatacsomagok is csak kegyetlen lassúsággal jutnak el hozzánk. Emiatt az Ultima Thule-val kapcsolatos utolsó mérési információ csak 2020 augusztusára fog befutni.

 

ultima-fea.jpgA New Horizons felvétele az Ultima Thule-ról, 800.000 km távolságból. (Forrás: NASA/JHUAPL)

 

Azonban az utóbbi hónapokban közzétett eredmények is bőségesek és számos kérdést megválaszolnak az Ultima Thule összetételével, kialakulásával és múltbéli változásaival kapcsolatban. A hóember alakot formázó két jól elkülöníthető rész minden bizonnyal külön jött létre a Naprendszer kialakulásakor és csak később tapadtak össze. Erről tanúskodik a “nyak” rész vilagosabb felszíne is, amelyet viszonylag fiatal kőzetek felszínre okoznak. Kisebb jeges égitestek lassú összetapadása egyáltalán nem szokatlan a Naprendszerben, ugyanezen a módon keletkezett többek között a Csurjumov-Geraszimenko/67P üstökös magja is, amelyet a Rosetta űrszonda látogatott meg 2014-ben.

 

49192930_2298202106866016_5139760210339954688_n.jpgAz első, részleteket is tartalmazó kép 85.000 km-ről készült. (Forrás: NASA)

 

Az összetapadást leszámítva viszonylag nyugodt élete lehetett az Ultima Thule-nak, a nagyobb felbontású (jelenleg kb. 130 méteres objektumokat tudunk megkülönböztetni, de ez később kb. 40 méterre fog javulni) felvételek tanulmányozása alapján ugyanis a felszín viszonylag sima, kevésbé kráterezett. Az egyetlen nagyobb becsapódás a “hóember” fején látható kb. 6 km-es gödör.

 

ultima2-640x353.jpgA jelenlegi legjobb képünk az Ultima Thule-ról. Ez a felbontás nagyjából háromszorosára fog javulni a lassan beérkező adatcsomagokkal. (Forrás: NASA)

 

Ha a szakértőket nem is, a közvéleményt mindenképpen meglepetésként érte az Ultima Thule színe. Mivel a szondák felvtelei szinte kivétel nélkül a bejövő sugárzás intenzitását mérik (általában egy adott színszűrőn keresztül), a közzétett felvételek tipikusan fekete-fehérek – mellesleg az aszteroidák többsége szürkének is látszik. Ezzel szemben, habár az Ultima Thule felszíne ugyanolyan gyengén veri vissza a látható fényt (kb. a 7% százalékát), mint pl. a Hold, utóbbival ellentétben nem szürke, hanem vöröses árnyalatú. Ezt a színt a az UV sugárzás hatására kialakult szerves anyagok, összefoglaló nevükön a tholinoknak köszönheti az Ultima Thule, amellyel cseppet sem lóg ki a Kuiper-öv többi aszteroidája közül (lásd pl. a Pluto-t).

 

color-composite-of-2014-mu69-630x316.jpgA látható és az infravörös fényben működő MVIC, valamint a nagyfelbontású LORRI kamerák felvételei, valamint az ezek kombinálásból készített kép (jobbra). (Forrás: NASA / JHU-APL / SwRI)

 

Akadt azonban, ami a kutatókat is meglepte. Az elhaladást követően készült felvételek ugyanis rávilágítottak, hogy a “hóember” forma csak a rálátás irányából fakadó tévedés: valójában az Ultima Thule egyik fele sem gömbszerű, sokkal inkább laposak.

 

thule-1-625x352.jpgAz Ultima Thule megfigyelt paraméterei alapján alkotott számítógépes modell. (Forrás: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

 

A New Horizons tehát sikerrel teljesítette második küldetését is, ennek köszönhetően pedig először tanulmányozhattunk közelről egy Kuiper-övbeli aszteroidát. Ezzel pedig az Ultima Thule lett a legtávolabbi (több, mint 6,5 milliárd km-re lévő) objektum, amelyhez szondát küldött az emberiség. Könnyen lehet azonban, hogy nem sokáig fogja magáénak tudni ezt a fajta rekordot. A NASA ugyanis nem zárta ki, hogy új célpontot keresnek a New Horizons-nak – hiszen a szonda változatlan halad a megkezdett útján, kifelé a Naprendszer külső régiói felé.

 

nh-ca04_stereo.gifMindez három dimenzióban.

 

Fun fact: A NASA-nál mindig is értettek a közvéleménnyel és a médiával való kommunikációhozz. Nincs ez másként a New Horizons misszió esetében sem, amelynek vezetője, Alan Stern felkérte Brian May-t, a Queen gitárosát egy dal megírásához. May, aki maga is asztrofizikus diplomával rendelkezik (ezzel valószínűleg a világ leghíresebb csillagásza), a New Horizons-t irányító csapatának tiszteletbeli tagja, feladata elsősorban a misszió, valamint annak eredményeinek közvetítése és népszerűsítése. A dalt december 31-én, néhány órával az Ultima Thule melletti elrepülés előtt jelentették meg, a hozzá készített videó pedig remekül foglalja össze a szonda addigi pályafutását.

 

 

Ha tetszett a bejegyzés, látogass el a Csillagvizsgáló Facebook oldalára is, ahol napi rendszerességgel találhatsz csillagászati és űrkutatási híreket, látványos felvételeket és egyéb aktualitásokat - tudományról és science fiction-ről egyaránt.

A bejegyzés trackback címe:

https://csillagvizsgalo.blog.hu/api/trackback/id/tr5614728271

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2019.03.31. 16:33:53

Hú! Ez a bejegyzés nagyon jó lett. :-) A NASA tud valamit, mert ez a Queen-es animáció is jól sikerült (bár a hóember - palacsinta) lemaradt róla. :-( "Cserébe?" kaptuk a két nézetes animációt. :-)

Amin viszont reggel óta tépelődöm. Az a szó a posztban hogy "ütközés" nem szerepelt. Holott ahhoz hogy összetapadjanak ütközniük kellett. Nyilván kis sebesség különbséggel, mint a biliárdban mikor finoman "lekocolja" a fehér a célba vett golyót és érintkezve maradnak.

Kicsit keresgéltem a témában és bár főleg a kicsi "kisbolygók" vagy inkább aszteroidák? gyakran fura alakúak (nem régen volt Föld közelben a szivarka alakú Naprendszerünkön túli vándor), ami számomra meglepő volt, hogy az ütközések, a szilánkosra fröccsenő ütközések milyen gyakoriak és akkor eszerint csintalan palacsinta hóemberünk igazai ritkaság?

Ütközésekre ezt találtam, ettől lettem ilyen "okos"::-)

fizikaiszemle.hu/archivum/fsz1009/szabo1009.html

PFreddy 2019.03.31. 17:00:10

@rdos: Köszönöm a visszajelzést!

Az "ütközés" szó kikerült a a bejegyzés végső formájából, mert részletes magyarázat híján az olvasó esetleg valami kataklizmikus eseményre asszociállhat belőle. A Szabó Gyula írta cikk jó anyag, kössz a linket.

A szolid koccanás / összetapadás a külső Naprendszerben elvileg gyakoribb, tehát valószínűleg nem ritkaság a szoros kettőst alkotó Kuiper-övi objektumok, illetve a már összeolvadt hóemberek. A gond csak az, hogy az Ultima Thule az egyetlen közülük, amelynek ténylegesen ismerjük az alakját.

Itt van még egy kis adalék (a szöveg alsó harmada lehet érdekes):

www.skyandtelescope.com/astronomy-news/new-results-probe-the-origin-of-ultimate-thule/

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2019.03.31. 18:23:13

@PFreddy: Én köszönöm a linket. :-)

Az "ütközést" azért említettem, mert a jól kivehetően két részből összetapadt-összeragadt, a gravitáció által összetartott objektum alapján vélelmezem mindenkinek ez jut eszébe. Meg az, hogy nehogy Földünkhöz tapadjon (vagy főleg csapódjon) egy másik kisebb - nagyobb "édi" égi vándor. :-( Mai tudásunk szerint a dínók erről tudnának mesélni, ha túlélték volna. :-(

Na, de küzdjön meg mindenki a saját démonaival. :-) Addig is várjuk az újabb képeket. :-)

Ui.: És még mi méltatlankodunk, óraátállítás, vagy a le-le fagyó internet miatt, hogy csak az aktuális stressz faktoraimat mondjam, de az Új Horizont modemje 2,4 -szer lassabb mint az első betárcsázásos modemem volt a kilencvenes évek végén (felhasználó név: matav, psw: matav, éjszakai - hajnali órákban csak fillérekért adták a netet, és persze akkor nem aludtam :-)).