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Arrokothor, como se conocía anteriormente, Ultima Thule puede revelar secretos sobre la formación del sistema solar (NASA, LABORATORIO DE FÍSICA APLICADA DE LA UNIVERSIDAD JOHNS HOPKINS, INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DEL SUROESTE, ROMAN TKACHHENKO)
Ubicado más allá de la órbita de Neptuno y dentro del Cinturón de Kuiper, un disco circunestelar masivo de pequeños restos que quedaron de la formación del sistema solar Arrokoth (anteriormente conocido como Ultima Thule) representa el objeto más distante y primitivo jamás visitado por un hombre. sonda espacial.
Revelado en una pequeña cantidad de datos recopilados durante un sobrevuelo de enero de 2019 realizado por la sonda New Horizons, el objeto binario de contacto de dos lóbulos u objeto del Cinturón de Kuiper 2014 MU69 para darle su nombre formal es el tema de tres nuevos artículos que se publicarán en la revista Ciencia. Los hallazgos clave de estos estudios se revelaron en una conferencia de prensa celebrada en Seattle, Washington, el 13 de febrero de 2020.
La investigación nos proporciona una imagen asombrosamente detallada de la composición y los orígenes de los binarios compactos y sugiere un replanteamiento de cómo se forman los planetesimales de los bloques de construcción planetarios.
Los datos de Arrokoth nos han dado pistas sobre la formación de planetas y nuestros orígenes cósmicos, dice Marc Buie, del Southwest Research Institute, quien formó parte del equipo de New Horizons que descubrió el objeto por primera vez. Creemos que este cuerpo antiguo, compuesto por dos lóbulos distintos que se fusionaron en una sola entidad, puede albergar respuestas que contribuyan a nuestra comprensión del origen de la vida en la Tierra.
Ruta de exploración New Horizons (NASA)
Los autores creen que sus resultados podrían ayudar a descartar un modelo de formación jerárquica de formación planetesimal, en el que objetos de diferentes áreas de la nebulosa de gas y polvo chocan violentamente para crear cuerpos más grandes.
La forma de Arrokoth, con sus dos lóbulos distintivos, parece favorecer un proceso de formación mucho más delicado, el del colapso de las nubes locales. Esto implicaría el colapso de regiones de la nebulosa con partículas más pequeñas que se acumulan gradualmente.
Si los planetesimales se forman de manera diferente a la modelada anteriormente, el hecho de que sean los componentes básicos de los planetas significa que también debemos revisar nuestras ideas sobre cómo se forman los planetas.
Como el planetesimal está compuesto de material puro e inalterado, su estudio detallado podría responder preguntas de larga data sobre los elementos que estuvieron presentes durante la fase de formación de planetas del sistema solar.
La misión de la sonda New Horizon era explorar la tercera zona del sistema solar, Alan Stern, el investigador principal de la misión New Horizons, dice que describe el Cinturón de Kuiper, donde acechan los planetesimales helados y los planetas enanos. Es la región mejor conservada del sistema solar, importante para comprender sus orígenes.
Cada uno de los tres artículos separados se enfoca en diferentes aspectos de la formación y composición de Arrokoths, ofreciendo nuevos conocimientos sobre los planetesimales y las condiciones y composición del sistema solar primitivo.
Tres artículos, tres líneas de evidencia que apuntan a un nuevo paradigma de formación planetesimal
William McKinnon y su equipo investigaron cómo Arrokoth obtuvo su forma binaria única y descubrieron que sus dos lóbulos alguna vez fueron cuerpos independientes separados.
McKinnon y su equipo creen que los dos objetos separados que componen Arrokoth se formaron en la misma vecindad y se unieron en un proceso sorprendentemente suave. Como acrecentamiento jerárquico, es cualquier cosa menos amable McKinnon y su equipo piensan que Arrokoth se formó como resultado de un colapso local de la nebulosa.
Solo se están tocando, es casi como si se estuvieran besando, McKinnon, profesor de Ciencias Planetarias y de la Tierra en el Instituto de Tecnología de California, sobre los dos lóbulos de Arrokoth. No hay evidencia de que la fusión de estos dos lóbulos fuera violenta. No hay señales de interrupción catastrófica.
La velocidad de fusión debe haber sido muy baja.
Los dos métodos dominantes de formación planetesimal. Las observaciones de Arrokoth pueden haber descartado el modelo de alta velocidad. (Mckinnon)
Mientras McKinnon y su equipo se centraban en la formación de la forma distintiva de Arrokoth, los investigadores dirigidos por John Spencer estudiaban esa forma con gran detalle.
Spencer y sus colegas revelan que los lóbulos binarios de Arrokoth tienen una forma aplanada con un volumen mayor de lo que se creía originalmente. También están casi perfectamente alineados. Esto nos dice que estos no son objetos que simplemente se juntaron, Spencer. Se han orbitado entre sí durante mucho tiempo, moviéndose suavemente juntos.
El equipo también pudo determinar detalles sobre la superficie del binario de contacto, describiendo en su artículo una cara lisa con solo un ligero cráter. Esto significa que Arrokoth se destaca de los cuerpos visitados anteriormente dentro del sistema solar, habiendo sido golpeado por muy pocos otros objetos. La mayor consecuencia es que la composición de Arrokoth no está contaminada y, por lo tanto, puede representar nuestra mejor oportunidad para estudiar los componentes básicos del sistema solar.
Otros cometas que se forman más cerca del Sol evolucionan muy rápidamente como resultado de los entornos intensos en los que se encuentran. En comparación, los planetesimales que se forman lejos del Sol permanecen relativamente sin cambios, en el caso de Arrokoth, durante 4 mil millones de años.
Will Grundy y el equipo de investigación con el que trabajó se encargaron de investigar la composición, el color y la temperatura de la superficie de Arrokoth. Descubrieron que el tono rojo distintivo y uniforme de los planetesimales es el resultado de la presencia de moléculas orgánicas complejas no identificadas formadas a partir de carbono, nitrógeno, oxígeno, entre otros elementos presentes con hielo de metanol.
El artículo de Grundy presenta varias sugerencias sobre cómo podría haberse formado este metanol congelado en el objeto del Cinturón de Kuiper, incluida la formación por irradiación de agua mezclada y hielo de metano por rayos cósmicos. El equipo no pudo detectar la presencia de agua en Arrokoth, pero creen que aún podría estar presente, actualmente enmascarada u oculta a la vista.
La uniformidad del color y la composición de la superficie de las binarias compactas proporciona la tercera línea de evidencia en apoyo de la teoría de que se formó como resultado del colapso de la nebulosa local.
Stern no resta importancia a la importancia de esta evidencia que respalda un nuevo paradigma de colapso de nubes locales de formación planetesimal. Comparándolo con el descubrimiento de la Radiación Cósmica de Fondo que finalmente resolvió la competencia entre diferentes modelos del origen del universo, dice: Este es un regalo científico maravilloso. Es realmente un momento decisivo.
Stern concluye que cada uno de los atributos de Arrokoth observados apunta hacia el modelo de colapso de nubes. En cuanto al futuro, dice que la misión New Horizons ha inspirado a otros investigadores a volver a visitar a otro ocupante del Cinturón de Kuiper, el planeta enano Plutón.
Stern también señala que a pesar de que a la sonda New Horizons le queda mucho gas en el tanque, la misión ideal sería estudiar Plutón durante unos años antes de partir e investigar otros cuerpos en el Cinturón de Kuiper.
Estamos muy emocionados, pero va a tomar mucho trabajo.
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