Нові зображення Ultima Thule, невеликого дуже давнього тіла повз яке в новорічну ніч пролетів космічний зонд NASA New Horizons («Нові Горизонти»), значно кращої якості були показані в середу, явивши об’єкт у формі сніговика. Його утворюють два невеликих, майже сферичних, небесних тіла, які легко зіткнулися й з’єдналися під час формування Сонячної системи 4,5 мільярда років тому.

«Ми вважаємо, що спостерігаємо, мабуть, найпервісніший об’єкт, який досі не був помічений жодним космічним апаратом. Він може бути представником найдавніших і найпримітивніших тіл, які можна бачити в нинішній Сонячній системі», ― сказав Джефф Мур (Jeff Moore), дослідник місії New Horizons.

Мур зазначив, що зонд «Нові Горизонти», як машина часу, «повернув нас до витоків історії Сонячної системи, до місця, де ми можемо спостерігати найперші “будівельні блоки” планет».

Ultima Thule, від моменту її відкриття Космічним телескопом імені Габбла в 2014 році, була слабкою плямою світла навіть при спостереженнях у найпотужніші інструменти. Вимірюючи, як Ultima закривала світло зір, проходячи перед ними для спостерігача на Землі, дослідники дійшли висновку, що це тіло видовженої форми. Оце майже і все, що було відомо про нього.

Зміни настали в ці вихідні (1―2 січня ― Ред.), коли зонд New Horizons, який нині перебуває за понад мільярд кілометрів далі, ніж Плутон, пройшов досить близько повз об’єкт з своєю потужною камерою, щоб виявити натяки на структуру.

Усе, що можна розгледіти на перших зображеннях (їх оприлюднено у понеділок і вівторок), отриманих з відстані понад 480000 кілометрів, ― це розмита, витягнута форма з потовщеннями, що нагадують пелюстки, на кінцях 32-кілометрового тіла. Нечітка форма нагадувала глядачам кеглю для боулінгу, або, можливо, арахіс.

«Це є символ 2018», — пожартував Алан Штерн (Alan Stern), головний дослідник місії «Нові Горизонти», перед оприлюдненням найновіших фото в Лабораторії прикладної фізики Університету Джонса Гопкінса (Балтимор, США).

«Знайомтеся з Ultima Thule!», ― сказав він, коли нова світлина з’явилася на великому екрані. Як і з Плутоном, ми почуваємося щасливцями. Те, що ви бачите, це перший подвійний об’єкт, який коли-небудь досліджував космічний апарат. Це два колись окремих тіла, які тепер об’єднані.»

Отримане з відстані близько 80000 кілометрів, задовго до моменту мінімального наближення після Нового року, чорно-біле зображення показує трохи не чіткими два тіла, з’єднаних відносно вузьким перешийком. Дослідники одразу назвали більшу частину «Ultima», меншу ― «Thule». «Подвійне» тіло має яскраво-червоний відтінок, не має явних кратерів і обертається кожні 15 годин.

Це був перший погляд на об’єкт, що, як вважають, є звичайним тілом віддаленого пояса Койпера ― величезної за розмірами ділянки з крижаними уламками за орбітою Нептуна.

Кольорові зображення Ultima Thule з низькою роздільною здатністю вказують на її червонуватий відтінок. Фото з сайту https://astronomynow.com.

Рухаючись в міжпланетному просторі з швидкістю понад 51000 км/год, або 14 кілометрів за секунду, зонд «Нові Горизонти» пройшов на відстані приблизно 3500 км від поверхні Ultima Thule о 05 год 33 хв за всесвітнім часом 1 січня 2019 року.

Незважаючи на величезну швидкість, відстань до Сонця приблизно в 6,5 мільярдів кілометрів та відстань між космічним апаратом і його ціллю — приблизно такою, як від Лос-Анджелеса до Вашингтона, ― камери зонда дали змогу розрізнити структури розміром 150 метрів на зображенні, опублікованому в середу.

«Це справді чимось схоже на розміри Вашингтона», — сказав Штерн. «Воно відбиває світло майже так само, як і ґрунт в саду, і його освітлює Сонце, яке у понад 1900 разів слабше, ніж на Землі в сонячний день. Отже, ми головно спостерігали його в темряві на швидкості 51000 км/год.

Зображення ще кращої якості оприлюднено в четвер, але зв’язок з космічним апаратом буде перервано з п’ятниці до середини наступного тижня. Річ в тім, що зонд лежатиме на небесній сфері, якщо дивитися на нього із Землі, на малій відстані від Сонця. Це заважатиме тримати якісний зв’язок. Найчіткіші зображення очікують отримати в лютому.

Науковці, які працюють із зондом New Horizons, оприлюднили перші знімки Ultima Thule під час прес-конференції в Лабораторії прикладної фізики Університету Джонса Гопкінса. Фото з сайту https://astronomynow.com.

Ultima Thule, офіційна назва якої 2014 MU69, є одним з незліченних шматочків «сміття» у поясі Койпера, який, як вважають, залишився від первинної хмари газу і пилу. З цієї хмари 4,6 мільярда років тому сформувалася Сонячна система.

Хоча деякі об’єкти з поясу Койпера потрапили до нього внаслідок гравітаційних взаємодій між планетами в далекому минулому, Ultima Thule повільно обертається навколо Сонця майже по коловій орбіті. Це вказує на те, що вона перебуває на одному місці практично упродовж усього часу існування Сонячної системи.

Це небесне тіло відоме як «холодний класичний» об’єкт пояса Койпера (Kuiper Belt object), або KBO. Мур сказав, що воно, здається, є хрестоматійним прикладом довгострокового процесу формування планети. «Ми вважаємо, що в цьому випадку спостерігаємо кінцевий продукт процесу, який, мабуть, тривав лише кілька сотень тисяч або, можливо, кілька мільйонів років на самому початку формування Сонячної системи», ― сказав науковець.

Цей процес, ймовірно, почався з об’єднання у великі групи незліченних дрібних шматочків сміття (гальки). «Коли такі групи починають обертатися як єдине ціле, зіткнення гальки на низькій швидкості або в деяких випадках гравітаційні взаємодії (причина зміни швидкості), приводять до зменшення їхніх розмірів», ― сказав Мур.

«Таким чином, внаслідок такого процесу кілька великих згустків об’єднуються, можливо, саме так утворилися Ultima і Thule як окремі об’єкти, а потім, коли останні кілька фрагментів або залишають межі згустків, або ж злипаються в єдине ціле, два окремі об’єкти утворюють одне тіло».

Схема формування Ultima Thule. Фото з сайту https://astronomynow.com.

«Отже, справжня нижня межа ― майже сферична форма окремих часток, так і те, що дві частки об’єднуються без будь-яких руйнувань, що часто спричиняють зіткнення,… ― це сильна ознака того, що все формується через акрецію, на відміну від деяких інших механізм», ― підкреслив Мур.

Вивчення холодних класичних КВО, як Ultima Thule, є важливим «бо вони є будівельними блоками маленьких планет, таких як Плутон, — нового класу планет, які ми називаємо карликовими планетами, і яких є більше, ніж планет земної групи та планет-гігантів усіх разом», ― сказав Штерн в інтерв’ю раніше. «Це третій клас, який ми ще майже не почали вивчати, і Ultima Thule є одним з тих об’єктів, що, на нашу думку, належить до цієї формації».

Зонд «Нові Горизонти» оснащений шістьма основними інструментами: ультрафіолетовим спектрометром Alice, багатоспектральною камерою видимого діапазону Ralph, довгофокусною камерою — LORRI — з 8-дюймовим телескопом, детектором частинок сонячного вітру, спектрометр енергетичних частинок і лічильник пилу, побудований студентом.

Крім того, в його радіосистему інтегровано радіоспектрометр, що дає змогу виконувати точний аналіз змін, які виникають, коли сигнали від Землі проходять через атмосферу небесного тіла.

Отримані дані зонд зберігає на восьми гігабайтних твердотільних накопичувачах і відправляє на Землю через передавач, який працює на меншій потужності, ніж лампочка холодильника.

Через низьку потужність сигналу, величезну відстань між New Horizons і Землею та інші вимоги до антен мережі далекого космічного зв’язку NASA, знадобиться майже 20 місяців, щоб космічний апарат передав всі дані, зібрані під час прольоту повз Ultima Thule.

Штерн стверджує: оператори польоту шукатимуть будь-які інші об’єкти пояса Койпера досить близько до траєкторії New Horizons, щоб досягти їх в наступні роки. Очікується, що зонд з радіоізотопним термоелектричним генератором буде в робочому стані протягом 2020-х років і має достатню кількість бортового палива, щоб здійснити принаймні ще одну близьку зустріч.

За інф. з сайту https://astronomynow.com