Ultima Thule Ancient Planetestimal in het buitenste zonnestelsel

Vroeg in de ochtenduren (oostelijke tijd) op 1 januari 2019, de Nieuwe horizonten ruimtevaartuigen snelden voorbij het meest verre onderzochte object in het zonnestelsel. De uiterst kleine planetesimale die het tegenkwam, wordt 2014 MU69 genoemd, bijgenaamd Ultima Thule. Die term betekent "voorbij de bekende wereld" en werd gekozen als tijdelijke naam voor het object tijdens een openbare naamgevingswedstrijd in 2018. 

Snelle feiten: Ultima Thule

• 2014 MU69 Ultima Thule is een oude planetesimale baan in de Kuipergordel, een regio voorbij Neptunus. Het is waarschijnlijk grotendeels van ijs gemaakt en het oppervlak is roodachtig.
• Ultima Thule is meer dan 44 astronomische eenheden van de aarde (een AU is 150 miljoen kilometer, de afstand tussen de aarde en de zon).
• Twee lobben, Ultima en Thule genaamd, vormen het lichaam van deze planetesimaal. Ze verbonden zich vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel in een zachte botsing.
• De Nieuwe horizonten missie reisde naar het buitenste zonnestelsel sinds de lancering op 19 januari 2006. Het zal doorgaan door het zonnestelsel, door de Oortwolk, en uiteindelijk naar de interstellaire ruimte. Het heeft voldoende kracht om door te gaan met exploratie tot 2020.

Wat is Ultima Thule? 

Dit kleine object draait rond de zon in een gebied van de ruimte genaamd de Kuipergordel, ver voorbij de baan van Neptunus. Omdat Ultima Thule in dat gebied ligt, wordt het soms een 'trans-Neptuniaans object' genoemd. Zoals met vele planetesimals daar, is Ultima Thule een voornamelijk ijzig object. Zijn baan is 298 aardjaren lang, en hij krijgt slechts een klein deel van het zonlicht dat de aarde ontvangt. Planetaire wetenschappers zijn al lang geïnteresseerd in kleine wereldjes zoals deze omdat ze dateren uit de vorming van het zonnestelsel. Hun verre banen bewaren hen in zeer koude temperaturen, en dat bewaart ook wetenschappelijke informatie over de omstandigheden zoals ongeveer 4,5 miljard jaar geleden, toen de zon en planeten vormden. 

Deze perspectiefweergave toont het pad van NASA's New Horizons-ruimtevaartuig (geel) door het buitenste zonnestelsel en de Kuipergordel. De banen van de aardse en gigantische planeten worden blauw weergegeven. De stippen tonen de locaties van representatieve asteroïden, dicht bij de zon, en Kuiper Belt-objecten (KBO's), die zich meestal buiten de baan van Neptunus bevinden, de buitenste gigantische planeet. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / Alex Parker

Ultima Thule verkennen

Ultima Thule was het doelwit van een jacht op een ander object om te bestuderen door de Nieuwe horizonten ruimtevaartuig na zijn succesvolle flyby van Pluto in juli 2015. Het was gespot in 2014 door de Hubble-ruimtetelescoop als onderdeel van een onderzoek naar verre objecten voorbij Pluto in de Kuipergordel. Het team besloot het traject van het ruimtevaartuig naar Ultima Thule te programmeren. Om een ​​goed beeld te krijgen van de grootte, Nieuwe horizonten wetenschappers programmeerden op de grond gebaseerde observaties van deze kleine wereld terwijl deze tijdens zijn baan een verder weg gelegen stel sterren voorkwam (passeerde). Die observaties in 2017 en 2018 waren succesvol en gaven de Nieuwe horizonten team een ​​goed idee van de grootte en vorm van Ultima Thule.

Gewapend met die informatie, programmeerden ze het pad en de wetenschappelijke instrumenten van het ruimtevaartuig om deze donkere verre planetesimaal te observeren tijdens de flyby van 1 januari 2019. Het ruimtevaartuig vloog voorbij op een afstand van 3500 kilometer met een snelheid van iets meer dan 14 kilometer per seconde. Gegevens en afbeeldingen begonnen terug te streamen naar de aarde en zullen doorgaan tot eind 2020.

De scène in missiecontrole in het Johns Hopkins Applied physics lab toen het eerste duidelijke beeld van Ultima Thule arriveerde op 1 januari 2019. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute

Voor de flyby, de Nieuwe horizonten team nodigde vrienden, familie en pers uit. Om de nauwe flyby te vieren, die plaatsvond om 12:33 uur (EST) op 1 januari 2019, hielden de gecombineerde bezoekers en het team wat één krant noemde "het meest geekiest nieuwjaarsfeest ooit". Een speciaal onderdeel van de viering was de uitvoering van een volkslied voor Nieuwe horizonten door Dr. Brian May, astrofysicus lid van de Nieuwe horizonten team en voormalig hoofdgitarist voor de rockgroep Queen.

Tot op heden is Ultima Thule het meest bekende lichaam dat ooit door een ruimtevaartuig is onderzocht. Toen de Ultima Thule-flyby klaar was en de datatransmissies begonnen, richtte het ruimtevaartuig zijn aandacht op verder gelegen werelden in de Kuipergordel, mogelijk voor toekomstige flybys.

The Scoop op Ultima Thule

Op basis van gegevens en afbeeldingen die zijn genomen bij Ultima Thule, hebben planetaire wetenschappers het eerste contact binaire object in de Kuipergordel gevonden en onderzocht. Het is 31 kilometer lang en heeft twee "lobben" verbonden om een ​​"kraag" rond een deel van het object te vormen. De lobben worden respectievelijk Ultima en Thule genoemd voor de kleine en grote componenten. Men denkt dat deze oude planetesim grotendeels uit ijs is gemaakt, met misschien wat rotsachtig materiaal erin gemengd. Het oppervlak is erg donker en kan bedekt zijn met organische materialen die zijn gemaakt toen het ijzige oppervlak werd gebombardeerd door ultraviolette straling van de verre zon. Ultima Thule ligt op 6.437.376.000 kilometer van de aarde en het duurde meer dan zes uur om een ​​eenrichtingsbericht naar of van het ruimtevaartuig te sturen. 

De eerste kleurenafbeeldingen van 2014 MU69 Ultima Thule. Het roodachtige materiaal is waarschijnlijk een coating die is gecreëerd door interacties met ultraviolet licht met het ijs. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute

Wat is belangrijk over Ultima Thule?

Vanwege de afstand tot de zon en zijn vaste baan in het vlak van het zonnestelsel, wordt Ultima Thule gedacht te zijn wat een "koud klassiek Kuipergordel-object" wordt genoemd. Dat betekent dat het waarschijnlijk in een groot deel van zijn geschiedenis op dezelfde plek heeft rondgelopen. De vorm is interessant omdat de twee lobben aangeven dat Ultima Thule is gemaakt van twee objecten die zachtjes op elkaar zijn afgedreven en gedurende het grootste deel van de geschiedenis van het object aan elkaar zijn blijven plakken. De draaiing geeft een beweging aan die tijdens de botsing aan Ultima Thule werd gegeven en die nog niet is afgebroken. 

Er lijken kraters op Ultima Thule te zijn, evenals andere functies op het rode oppervlak. Het lijkt geen satellieten of een ring eromheen te hebben en er is geen waarneembare atmosfeer. Tijdens de flyby, gespecialiseerde instrumenten aan boord Nieuwe horizonten scande het oppervlak in verschillende golflengten van licht om meer te weten te komen over de chemische eigenschappen van het roodachtige oppervlak. Wat die waarnemingen en anderen onthullen, zal planetaire wetenschappers helpen meer te begrijpen over de omstandigheden in het vroege zonnestelsel en in de Kuipergordel, die al het 'derde regime van het zonnestelsel' wordt genoemd.

bronnen

• New Horizons, pluto.jhuapl.edu/Ultima/Ultima-Thule.php.
• "New Horizons verkent met succes Ultima Thule - Onderzoek van het zonnestelsel: NASA Science." NASA, NASA, 1 januari 2019, solarsystem.nasa.gov/news/807/new-horizons-successfully-explores-ultima-thule/.
• Officieel, koningin. YouTube, YouTube, 31 december 2018, www.youtube.com/watch?v=j3Jm5POCAj8.
• Talbert, Tricia. "NASA's nieuwe horizon maakt eerste detectie van Kuipergordel." NASA, NASA, 28 augustus 2018, www.nasa.gov/feature/ultima-in-view-nasa-s-new-horizons-makes-first-detection-of -kuiper-belt-flyby-target.