Δεδομένα από την αποστολή New Horizons της NASA παρέχουν νέα, πολύτιμα στοιχεία σχετικά με τον σχηματισμό πλανητών και πλανητοειδών (planetesimals- τα «δομικά στοιχεία» των πλανητών).
Το διαστημόπλοιο πέρασε από τον Arrokoth (2014 MU69), αντικείμενο της Ζώνης του Κάιπερ την 1η Ιανουαρίου 2019, παρέχοντας στους επιστήμονες την πρώτη κοντινή «ματιά» σε ένα από τα παγωμένα απομεινάρια από τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος στην αχανή περιοχή πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Χρησιμοποιώντας δεδομένα σχετικά με το σχήμα, τη γεωλογία, το χρώμα και τη σύνθεση του Arrokoth (που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια ενός ιστορικού περάσματος, σε απόσταση δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη) ερευνητές ήταν σε θέση να δώσουν απαντήσεις σε πολύ παλιά ερωτήματα σχετικά με την προέλευση των πλανητοειδών- και ως εκ τούτου να σημειώσουν σημαντική πρόοδο ως προς τον σχηματισμών των πλανητών.
Η επιστημονική ομάδα παρουσίασε τα ευρήματά της σε τρία επιστημονικά άρθρα στο Science και σε συνέντευξη Τύπου την Πέμπτη στην ετήσια συνδιάσκεψη της American Association for the Advancement of Science στο Σιάτλ.
«Ο Arrokoth είναι το πιο μακρινό, πιο πρωτόγονο και πιο ανέγγιχτο αντικείμενο που έχει εξερευνηθεί ποτέ από διαστημόπλοιο, οπότε ξέραμε ότι θα είχε να πει μια μοναδική ιστορία» είπε ο Άλαν Στερν του Southwest Research Institute, επικεφαλής ερευνητής του New Horizons. «Μας διδάσκει πώς σχηματίστηκαν οι πλανητοειδείς, και πιστεύουμε ότι το αποτέλεσμα αποτελεί σημαντική πρόοδο στη συνολική κατανόηση του σχηματισμού πλανητών και πλανητοειδών».
Οι πρώτες εικόνες από το πέρασμα που είχαν μεταδοθεί από το New Horizons πέρυσι έδειχναν πως ο Arrokoth είχε δύο συνδεδεμένους «λοβούς», μια ομαλή επιφάνεια και ομοιογενή σύνθεση, υποδεικνύοντας πως ήταν κατά πάσα πιθανότητα ανέγγιχτος και θα παρείχε σημαντικότατες πληροφορίες για τον σχηματισμό αντικειμένων όπως αυτός. Τα πρώτα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο Science τον Μάιο.
Τους επόμενους μήνες, δουλεύοντας με όλο και υψηλότερης ανάλυσης δεδομένα, καθώς και εξελιγμένες προσομοιώσεις υπολογιστών, η ομάδα δημιούργησε μια εικόνα για τον σχηματισμό του Arrokoth. Η ανάλυση έδειξε πως οι «λοβοί» του αντικειμένου αυτού ήταν κάποτε ξεχωριστά αντικείμενα που σχηματίστηκαν σε μικρή απόσταση και χαμηλή ταχύτητα, ήταν το ένα σε τροχιά γύρω από το άλλο και μετά συγχωνεύτηκαν σταδιακά και ομαλά, για να δημιουργήσουν το μήκους 35 χλμ που διερεύνησε το New Horizons.
Αυτό υποδεικνύει πως ο Arrokoth σχηματίστηκε κατά τη κατάρρευση λόγω βαρύτητας ενός νέφους στερεών σωματιδίων στο αρχέγονο ηλιακό νεφέλωμα, αντί για την ανταγωνιστική θεωρία του σχηματισμού πλανητοειδών που αποκαλείται ιεραρχική επικάθηση (hierarchical accretion). Αντί για τις υψηλών ταχυτήτων συγκρούσεις μεταξύ πλανητοειδών στην ιεραρχική επικάθηση, στην κατάρρευση του νέφους τα σωματίδια συγχωνεύονται απαλά, αποκτώντας σταδιακά όλο και μεγαλύτερο μέγεθος.
«Όπως τα απολιθώματα μας λένε πώς εξελίχθηκαν τα είδη στη Γη, οι πλανητοειδείς μας λένε πώς οι πλανήτες σχηματίστηκαν στο διάστημα» είπε ο Γουίλιαμ ΜακΚίνον, ερευνητής του New Horizons από το Washington University in St. Louis. «Ο Arrokoth μοιάζει όπως μοιάζει όχι επειδή σχηματίστηκε μέσω βίαιων συγκρούσεων, αλλά μέσω περισσότερο ενός πολύπλοκου χορού, στον οποίο τα αντικείμενά του περιστρέφονταν αργά το ένα γύρω από το άλλο πριν ενωθούν».
Δύο άλλα στοιχεία υποστηρίζουν αυτό το συμπέρασμα: Το ομοιόμορφο χρώμα και η σύνθεση της επιφάνειάς του δείχνουν πως το συγκεκριμένο αντικείμενο της Ζώνης του Κάιπερ σχηματίστηκε από κοντινό υλικό, όπως προβλέπουν μοντέλα τοπικής κατάρρευσης νεφών, αντί για ένα συνονθύλευμα ύλης από χωριστά τμήμα του νεφελώματος, όπως προέβλεπαν τα ιεραρχικά μοντέλα. Επίσης, τα επίπεδα σχήματα των «λοβών» του Arrokoth, όπως και η αξιοσημείωτη ευθυγράμμιση των πόλων και των ισημερινών τους, υποδεικνύουν και αυτά μια πιο τακτική και ομαλή συγχώνευση. Επιπρόσθετα, η ομαλή, με λίγους κρατήρες επιφάνεια υποδεικνύει ότι το «πρόσωπο» του αντικειμένου έχει διατηρηθεί πολύ καλά από το τέλος της εποχής του σχηματισμού των πλανητών μέχρι σήμερα.
«Ο Arrokoth έχει τα φυσικά χαρακτηριστικά ενός σώματος που δημιουργήθηκε αργά, με τοπικά υλικά στο ηλιακό νεφέλωμα» είπε ο Γουΐλ Γκράντι, άλλο ένα στέλεχος της επιστημονικής ομάδας του New Horizons, από το Lowell Observatory στο Φλάγκσταφ της Αριζόνα. «Ένα αντικείμενο σαν τον Arrokoth δεν θα είχε σχηματιστεί, ούτε θα έμοιαζε όπως μοιάζει, σε ένα πιο χαοτικό περιβάλλον επικάθησης».
«Όλα τα στοιχεία που έχουμε βρει υποδεικνύουν μοντέλα κατάρρευσης νεφών σωματιδίων, και σχεδόν αποκλείουν την ιεραρχική επικάθηση για τον τρόπο σχηματισμού του Arrokoth, και, συμπερασματικά, άλλων πλανητοειδών» είπε ο Στερν.
Το New Horizons συνεχίζει τις παρατηρήσεις αντικειμένων στη Ζώνη του Κάιπερ. Πλέον βρίσκεται σε απόσταση 7,1 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, ταξιδεύοντας βαθύτερα στη Ζώνη με ταχύτητα περίπου 50.400 χλμ/ ώρα.
