Ai confini del sistema solare, una piccola roccia spaziale ci mostra come sorgono i pianeti giganti.
Arrocot, il mondo più lontano e primordiale mai visitato da un'astronave umana, ora svela i suoi segreti in tre nuove esplorazioni.
Questi risultati potrebbero risolvere alcune controversie su come si formano i planetesimi: piccoli “semi” rocciosi che si trasformano in pianeti. E questo processo sembra molto più “morbido” di quanto si pensasse in precedenza.
“Arrocot è l'oggetto più lontano, più primitivo e più antico mai esplorato da un veicolo spaziale, quindi sapevamo che avrebbe avuto una storia unica”, ha affermato Alan Stern del Southwest Research Institute in Colorado e ricercatore principale del New orizzonti '.
“La sonda ci ha fornito informazioni su come si sono formati i planetesimi e crediamo che il risultato segna un progresso significativo nella comprensione della formazione generale dei planetesimi e dei pianeti”.
La sonda New Horizons ha visitato Arrocot, precedentemente noto come (486958) 2014 MU69 o Ultima Thule, l'anno scorso mentre usciva dalla fascia di Kuiper.
Ad una distanza media di 6,7 miliardi di chilometri dal Sole e un periodo orbitale di 293 anni, Arrocot è il singolo oggetto più distante nel sistema solare che gli astronomi hanno scoperto.
Così lontano dal Sole, oltre la portata della forte radiazione solare e con un'orbita stabile, Arrocot è stata praticamente una capsula del tempo da quando il sistema solare si è formato 4,6 miliardi di anni fa.
Lo scorso maggio è stato pubblicato il primo flusso di ricerca, che dettagliava i risultati iniziali di questo volo, sulla base di solo il 10% dei dati che New Horizons stava ancora inviando a casa sulla Terra.
Vari gruppi di scienziati hanno scoperto che un tempo Arrocot era un oggetto binario, le cui due metà si fondevano dolcemente insieme, sebbene i processi che hanno portato a ciò non fossero chiari; e che la sua superficie era prevalentemente rossa, sebbene non si sapesse cosa le desse quel colore.
Ora, dopo aver analizzato 10 volte i dati utilizzati in questi documenti originali, alcune delle domande hanno avuto risposta.
In genere, ci sono due teorie concorrenti su come nascono i pianeti.
Secondo un modello gerarchico di vecchia data dell'accrescimento planetario, gli elementi costitutivi dei pianeti si formano quando parti diverse della nebulosa solare – la nuvola di gas e polvere che formava il sole e i pianeti – si dissipano.
D'altra parte, il modello di costruzione presuppone che gli elementi della stessa area si uniscano gradualmente e delicatamente per formare oggetti binari.
I dati più recenti danno peso all'ultimo modello.
Secondo i ricercatori, se l'Arrocot fosse formato da pezzi che si collegano da diverse parti della nebulosa, sarebbero visibili prove di collisioni.
'Non ci sono prove', ha scritto il team nel loro articolo, 'sull'evoluzione collisionale eliocentrica ad alta velocità o su qualsiasi impatto catastrofico (o sub catastrofico) durante il suo ciclo vitale … Invece, concludiamo che i suoi due lobi si sono uniti a un livello di bassa velocità, più di pochi metri al secondo e forse molto più lentamente. ”
Ciò suggerisce che i due lobi si siano formati nella stessa parte della nebulosa solare, una nuvola di gas e polvere che ha formato il sole e i pianeti.
“Arrocot assomiglia a questo, non perché è stato formato da collisioni, ma in una danza più complessa in cui i suoi oggetti compositi ruotano lentamente l'uno attorno all'altro prima di unirsi”, ha detto McKinnon.
Secondo articolo dell'astronomo John Spencer del Southwest Research Institute e colleghi che studiano la superficie dell'Arrocot. Hanno confermato che è liscia e leggermente craterizzata, il che è in netto contrasto con altri oggetti del sistema solare.
Hanno anche confermato che l'Arrocot non aveva anelli o satelliti oltre 180 metri entro un raggio di 8.000 chilometri, o atmosfera, gas o polvere, la cui presenza indicherebbe una collisione relativamente recente. Ciò indica che Arrokot non è stato disturbato per molto tempo.
Ma hanno anche dato un'occhiata più da vicino ai crateri di Arrocot e hanno scoperto che la superficie dell'oggetto, di circa 4 miliardi di anni, è lunga quasi quanto il sistema solare stesso.
Nel complesso, nonostante la mancanza di crateri sulla sua superficie, la densità del cratere osservata è coerente con un'età di circa 4 miliardi di anni.
Infine, nel terzo articolo, l'astronomo Will Grundy del Lowell Observatory ei suoi colleghi hanno esaminato la peculiare colorazione dell'Arrocot. Il materiale più rosso presente in natura – la cosiddetta “materia infrarossa” – nel sistema solare può essere trovato nella fascia di Kuiper, e Arrocot ne è coperto, ma la natura esatta del materiale non è chiara.
Il team ha scoperto che l'oggetto era uniformemente freddo e rosso, coperto di ghiaccio di metanolo e molecole organiche complesse che non sono stati in grado di identificare con precisione sulla base dei dati spettrali limitati che New Horizons è stato in grado di raccogliere. È probabile che queste molecole creino il colore rosso.
Ciò non solo conferma che le molecole organiche sono la fonte della sostanza infrarossa; l'uniformità del colore – così come l'età della superficie determinata dal team di Spencer – supporta anche la conclusione che Arrocot si sia formato in una regione altamente localizzata.
“Arrocot ha una caratteristica fisica che si raccoglie lentamente insieme ai materiali 'nativi' nel sistema solare”, ha detto Grandi. “Un oggetto come Arrocot non si sarebbe formato e non avrebbe avuto l'aspetto che ha in un ambiente di accrescimento più caotico.”
Probabilmente non sono rimasti molti dati sull'Arrocot che la sonda può inviare sulla Terra, quindi qualsiasi analisi futura dovrebbe essere basata su ciò che abbiamo già. Ma sembra che questi lontani oggetti della fascia di Kuiper potrebbero dirci molto di più sulla nascita del nostro sistema solare.
“Questa non è solo una patata spaziale. È un mondo meraviglioso che ci ha raccontato una storia meravigliosa. '
Gli articoli sono stati pubblicati sulla rivista Science e possono essere trovati qui, qui e qui.
Fonti: Foto: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / Roman Tkachenko