Arrokoth y el misterio del cielo primordial

Arrokoth

Arrokoth y los muchos misterios del cielo primordial

Hay un dominio distante y oscuro de crepúsculo eterno en los límites exteriores de nuestro Sistema Solar, donde nuestro Sol puede brillar suavemente con solo un fuego débil y débil. Esta lejana región se llama cinturón de Kuiper y es el hogar del planeta enano Plutón, su gran luna gélida, Caronte, y una multitud de otros objetos congelados que incluyen un mar danzante de núcleos de cometas helados. Los cometas frágiles y efímeros que se dirigen hacia el interior hacia la luz brillante y el calor derretido de nuestra estrella, son los refugiados que huyen de esta remota región de perpetuo crepúsculo. En febrero de 2020, los científicos planetarios de la misión New Horizons de la NASA a Plutón, y más allá, anunciaron que los datos recopilados de esta misión están proporcionando nuevos conocimientos sobre cómo planetas y planetesimales.--los componentes básicos de los planetas-- nacieron en nuestro sistema solar primordial. La nave espacial New Horizons pasó volando más allá del antiguo objeto del cinturón de Kuiper (KBO) Arrokoth (2014 MU 69) el 1 de enero de 2019, proporcionando a la humanidad su primera vista de cerca de una de esas misteriosas reliquias heladas del nacimiento de nuestro Sistema Solar casi cinco hace mil millones de años.

Utilizando datos detallados sobre la forma, geología, color y composición de Arrokoth , recopilados durante un sobrevuelo sin precedentes que tuvo lugar a más de 4.000.000.000 de millas de la Tierra, los científicos planetarios anunciaron en febrero de 2020 que habían podido responder una pregunta de larga data sobre planetesimal. orígenes y, por lo tanto, han logrado un gran avance en nuestra comprensión de cómo nacieron los planetas. El equipo informa esos hallazgos en un conjunto de tres artículos publicados en la edición del 13 de febrero de 2020 de la revista Science . Los científicos también presentaron sus hallazgos en una conferencia de prensa celebrada en la reunión anual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS) en Seattle, Washington.

486958 Arrokoth es el nombre provisional de 2014 MU 69 , un objeto transneptuniano . Es un binario de contacto , de 22 millas de largo, formado por un dúo de planetesimales primordiales helados que tienen 13 millas y 9 millas de ancho. Los dos planetesimales han sido apodados Ultima y Thule , respectivamente, y están unidos a lo largo de sus ejes principales. Ultima es más plano que Thule , y en realidad es un agregado de 8 o más objetos más pequeños, cada uno de aproximadamente 3 millas de ancho. Se cree que estos objetos más pequeños se fusionaron antes de Ultima y Thule.se reunieron y se fusionaron. Debido a que aparentemente no ha habido, o muy pocos, impactos catastróficos en Arrokoth desde que se formó, la historia de su formación se ha conservado en la congelación profunda de nuestro Sistema Solar, lejos del calor de fusión de nuestra Estrella en movimiento.

Arrokoth es el objeto más distante y primitivo de nuestro Sistema Solar visitado por una nave espacial. Fue descubierto el 26 de junio de 2014 por el Dr. Marc Bule y el equipo de búsqueda de New Horizons utilizando el telescopio espacial Hubble (HST) como parte de una búsqueda del KBO que se convertiría en el objetivo de New Horizons en su primera misión extendida. Este descubrimiento requirió el uso del HST porque, con una magnitud aparente de solo 26, Arrokoth es demasiado débil para ser observado, excepto por los telescopios más poderosos. El HSTtambién tiene la capacidad de realizar astrometría extremadamente precisa. Esto significa que puede proporcionar una determinación confiable de una órbita.

Arrokoth fue elegido sobre otros dos candidatos a KBO y, por lo tanto, se convirtió en el destino de la misión extendida de New Horizons más allá de Plutón. Con un período orbital de aproximadamente 298 años y una baja inclinación y excentricidad orbital, Arrokoth se denomina KBO clásico frío .

El nombre provisional de Arrokoth proviene de la región de Powhatan de Virginia y Maryland, donde ocurrió el descubrimiento de Arrokoth . El HST y el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins operan en Maryland y son los principales responsables del descubrimiento de Arrokoth en 2014.

Plutón y más allá

El 14 de julio de 2015, después de su peligrosa odisea de diez años a través del espacio, New Horizons alcanzó su objetivo principal en el cinturón de Kuiper --el hielo planeta enano Plutón y su familia de cinco lunas heladas - incluyendo su gran luna, Caronte, que es casi la mitad del tamaño de Plutón. New Horizons , después de hacer con éxito su histórico acercamiento más cercano al sistema de Plutón, envió a la Tierra algunas imágenes reveladoras de este lejano y pequeño mundo con un gran corazón.

Durante la mayor parte del siglo XX, los astrónomos consideraron a Plutón como un mundo pequeño y solitario, donde habita en el dominio exterior de nuestro Sistema Solar. Sin embargo, este punto de vista cambió en 1992, cuando se descubrió un segundo KBO en esta región. Debido a este descubrimiento, los científicos planetarios se dieron cuenta de que Plutón está lejos de estar solo en esta remota región helada de perpetuo crepúsculo. De hecho, Plutón orbita nuestra estrella en compañía de miles de otros de su misteriosa especie gélida. Desde 1992, una multitud de otros pequeños mundos rocosos y helados, muy similares a Plutón, han sido descubiertos por astrónomos en busca de estos cuerpos distantes. Algunos de los otros habitantes distantes de la congelación profunda de nuestro Sistema Solar también orbitan nuestra Estrella en órbitas excéntricas, al igual que Plutón. El planeta enano Erises uno de los más importantes de estos discos dispersos. Descubierto en 2005, Eris es un poco más masivo que Plutón, y su descubrimiento es lo que obligó a los científicos planetarios a darse cuenta de que Plutón es simplemente uno de muchos. Como resultado, en ese momento, el pequeño Plutón fue desalojado sin ceremonias del panteón de los planetas principales y ahora está clasificado como una enana de hielo, un mero planeta enano, pero un planeta de todos modos. Antes de eso, Plutón fue clasificado como el noveno planeta principal de nuestra Estrella.

Generalmente, se cree que los KBO están compuestos principalmente por una combinación de hielo y roca. El cinturón de Kuiper se extiende desde la órbita de Neptuno hasta aproximadamente 50 unidades astronómicas (UA). Una AU es igual a la distancia media entre la Tierra y el Sol, que es de aproximadamente 93.000.000 millas. La distancia promedio de Neptuno desde nuestra estrella es de aproximadamente 30,1 AU ; su perhihelio (cuando está más cerca de nuestra estrella) es de 29,8 AU , mientras que su afelio (cuando está más lejos de nuestra estrella) es de 30,4 AU.

Después de completar su misión principal de un sobrevuelo sobre Plutón y sus lunas, la nave espacial New Horizon fue maniobrada para su futuro vuelo sobre el lejano Arrokoth.

Arrokoth y sus muchos misterios

Arrokoth , como el objeto más remoto, primitivo y puro jamás explorado por una nave espacial, tiene una historia única que contarnos. Este pequeño objeto remoto ha permitido a los científicos planetarios hacer importantes avances en su comprensión de cómo se formaron los planetas en el Sistema Solar primordial. Las primeras imágenes posteriores al sobrevuelo obtenidas de New Horizons en 2019 revelaron que Arrokoth en realidad está compuesto por dos palas interconectadas con superficies lisas, así como la misma composición. Esto indica que lo más probable es que sea un objeto prístino y, como tal, proporciona información valiosa sobre cómo se formó.

Estos nuevos e interesantes hallazgos contribuyen a los muchos logros históricos de una misión importante. Los descubrimientos de la NASA obtenidos de New Horizons han mejorado nuestro conocimiento y comprensión de cómo nacieron los cuerpos planetarios en nuestro Sistema Solar, así como en sistemas planetarios distantes más allá del nuestro.

En el futuro, el equipo de New Horizons planea utilizar datos con mayor resolución. Los científicos también planean utilizar sofisticadas simulaciones de supercomputadoras para crear modelos de cómo se pudo haber formado Arrokoth hace miles de millones de años.

Su análisis ya ha revelado que los lóbulos de "contacto binario" de Arrokoth eran originalmente dos objetos separados, orbitando cerca el uno del otro a velocidades lentas. Al final, el dúo chocó suavemente y se fusionó para formar el cuerpo de 22 mm observado por New Horizons.

Esta información indica que Arrokoth nació durante el colapso gravitacional de nubes de partículas sólidas en la nebulosa solar primordial original que dio a luz a nuestro Sol y su familia de planetas, lunas y otros objetos, hace unos 4.560 millones de años. En dramático contraste con una colisión de alta velocidad y una acumulación jerárquica, las partículas que crearon Arrokoth se fusionaron suavemente cuando la nube colapsó. Esto indica que Arrokoth y otros objetos similares que habitaban en el antiguo Sistema Solar aumentaron gradualmente de tamaño para formar cuerpos cada vez más grandes. De una manera que se ha comparado con cómo los fósiles muestran la forma en que las especies evolucionaron en nuestro propio planeta, planetesimales persistentes comoArrokoth revela cómo evolucionaron los planetas en nuestro propio Sistema Solar y más allá.

Arrokoth no tendría el aspecto que tiene si se hubiera formado como resultado de una violenta colisión en nuestro sistema solar primordial. En cambio, la evidencia indica que se formó como resultado de un ballet más complejo y suave en el que los dos planetesimales danzantes orbitaban lentamente entre sí antes de que su danza los atrajera gravitacionalmente a ambos, formando así los dos planetesimales lobulados que se observan hoy.

Otras dos importantes líneas de evidencia apoyan este escenario. La composición uniforme de la superficie y el color de Arrokoth revelan que se formó a partir de materiales que bailan estrechamente entre sí, como lo predicen los patrones de colapso local dentro de las nubes. Esto contrasta con un modelo que indica que se formó a partir de material ubicado en regiones más separadas de la nebulosa solar primordial .

Además, la forma aplanada de cada uno de los dos lóbulos de Arrokoth , así como su alineación polar y el ecuador muy estrechos, indican que nació en una cuna ordenada. Además, la superficie lisa de Arrokoth sugiere que su cara se ha conservado bien en el oscuro y profundo congelamiento de nuestro Sistema Solar desde el final de la era de formación de planetas. Esto significa que Arrokoth muestra propiedades físicas que indican que se formó como resultado de la fusión gradual y suave de objetos que se formaron cerca unos de otros en la nebulosa solar.

Los tres artículos publicados en la edición del 13 de febrero de 2020 de la revista Science se basan en diez veces más datos que los primeros informes que se publicaron sobre los nuevos hallazgos. Juntos, los artículos proporcionan una descripción más completa de los misteriosos orígenes de Arrokoth .

New Horizons continúa observando objetos bailando en el distante cinturón de Kuiper. En el verano de 2020, el equipo de New Horizons planea usar un gran telescopio en la Tierra para buscar KBO adicionales que se puedan estudiar, y también buscar otros objetivos potenciales para la nave espacial.

En el momento de escribir este artículo, la nave espacial New Horizons se encuentra a 7.100 millones de kilómetros de la Tierra. Todavía funciona con normalidad, ya que se eleva a través de esta inexplorada y gélida región crepuscular a velocidades de casi 50,400 kilómetros por hora.

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