Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Dữ liệu từ sứ mệnh Chân trời mới của NASA đang cung cấp những hiểu biết mới về cách các hành tinh và hành tinh – các khối xây dựng của các hành tinh – được hình thành.
Dữ liệu từ sứ mệnh Chân trời mới của NASA đang cung cấp những hiểu biết mới về cách các hành tinh và hành tinh – các khối xây dựng của các hành tinh – được hình thành.
Tàu vũ trụ New Horizons bay qua vật thể Vành đai Kuiper cổ đại Arrokoth (2014 MU69) vào ngày 1 tháng 1 năm 2019, cung cấp cái nhìn cận cảnh đầu tiên của loài người về một trong những tàn dư băng giá của sự hình thành hệ mặt trời ở khu vực rộng lớn ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương. Sử dụng dữ liệu chi tiết trên của đối tượng hình, địa chất, màu sắc và thành phần – thu thập được trong một flyby thiết lập kỷ lục đã xảy ra trong hơn bốn tỷ dặm từ Trái đất – nhà nghiên cứu rõ ràng đã trả lời một câu hỏi lâu đời về nguồn gốc vi thể hành tinh, và do đó tạo ra một bước tiến lớn trong sự hiểu biết làm thế nào các hành tinh tự hình thành.
Nhóm nghiên cứu báo cáo những phát hiện đó trong một bộ ba bài báo trên tạp chí Science và tại cuộc họp báo ngày 13 tháng 2 tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội vì sự tiến bộ khoa học Mỹ ở Seattle.
“Arrokoth là vật thể xa xôi nhất, nguyên thủy nhất và nguyên sơ nhất từng được tàu vũ trụ khám phá, vì vậy chúng tôi biết rằng nó sẽ có một câu chuyện độc đáo để kể”, nhà điều tra chính của New Horizons Alan Stern, thuộc Viện nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colorado nói. “Nó dạy chúng ta cách các hành tinh hình thành và chúng tôi tin rằng kết quả này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong việc tìm hiểu sự hình thành hành tinh và hành tinh tổng thể.”
Những hình ảnh sau khi bay đầu tiên được truyền từ New Horizons năm ngoái cho thấy Arrokoth có hai thùy được kết nối, bề mặt nhẵn và thành phần đồng nhất cho thấy nó có vẻ nguyên sơ và sẽ cung cấp thông tin quyết định về cách các cơ thể giống như nó hình thành. Những kết quả đầu tiên đã được công bố trên Science vào tháng 5 năm ngoái.
Lori Glaze, giám đốc bộ phận khoa học hành tinh của NASA cho biết: “Đây thực sự là một phát hiện thú vị cho những gì đã là một sứ mệnh rất thành công và tạo nên lịch sử”. “Những khám phá liên tục về tàu vũ trụ New Horizons của NASA gây sửng sốt khi nó định hình lại kiến thức và sự hiểu biết của chúng ta về cách các cơ thể hành tinh hình thành trong các hệ mặt trời trên khắp vũ trụ.”
Trong những tháng tiếp theo làm việc với dữ liệu độ phân giải ngày càng cao cũng như mô phỏng máy tính tinh vi, nhóm nhiệm vụ đã tập hợp một bức tranh về cách Arrokoth phải hình thành. Phân tích của họ chỉ ra rằng các thùy của vật thể “nhị phân tiếp xúc” này từng là các vật thể riêng biệt hình thành gần nhau và với vận tốc thấp, quay quanh nhau, rồi nhẹ nhàng hợp nhất để tạo ra vật thể mới dài 22 dặm được quan sát.
Điều này cho thấy Arrokoth được hình thành trong sự sụp đổ do lực hấp dẫn của một đám mây hạt rắn trong tinh vân mặt trời nguyên thủy, thay vì theo lý thuyết cạnh tranh về sự hình thành hành tinh gọi là sự bồi tụ phân cấp. Không giống như các va chạm tốc độ cao giữa các hành tinh trong sự bồi tụ phân cấp, trong sự sụp đổ của đám mây hạt, các hạt hợp nhất nhẹ nhàng, từ từ phát triển lớn hơn.
“Giống như hóa thạch cho chúng ta biết các loài tiến hóa trên Trái đất như thế nào, các hành tinh cho chúng ta biết các hành tinh hình thành trong không gian như thế nào”, William McKinnon, nhà đồng điều tra New Horizons từ Đại học Washington ở St. Louis, đồng thời là tác giả chính của bài báo về sự hình thành Arrokoth tuần này. “Arrokoth trông giống như nó không phải vì nó hình thành qua các vụ va chạm bạo lực, mà là trong một điệu nhảy phức tạp, trong đó các đối tượng thành phần của nó từ từ quay quanh nhau trước khi đến với nhau.”
Hai mảnh quan trọng khác của bằng chứng ủng hộ kết luận này. Màu sắc và thành phần đồng nhất trên bề mặt của Arrokoth cho thấy KBO được hình thành từ vật liệu gần đó như các mô hình sụp đổ đám mây cục bộ dự đoán thay vì sự nhầm lẫn của vật chất từ các phần khác nhau của tinh vân như các mô hình phân cấp có thể dự đoán.
Các hình dạng dẹt của mỗi thùy của Arrokoth cũng như sự liên kết chặt chẽ đáng kể của các cực và đường xích đạo của chúng cũng chỉ ra một sự hợp nhất có trật tự hơn từ một đám mây sụp đổ. Hơn nữa, bề mặt miệng núi lửa nhẵn, mịn của Arrokoth cho thấy khuôn mặt của nó vẫn được bảo tồn tốt kể từ khi kết thúc kỷ nguyên hình thành hành tinh.
“Arrokoth có các đặc điểm vật lý của một cơ thể kết hợp với nhau một cách chậm chạp, với các vật liệu ‘địa phương’ trong tinh vân mặt trời”, Will Grundy, nhóm chủ đề sáng tác New Horizons từ Đài quan sát Lowell ở Flagstaff, Arizona, và tác giả chính của một giây Bài báo khoa học. “Một vật thể như Arrokoth sẽ không hình thành, hoặc nhìn theo cách nó, trong một môi trường bồi tụ hỗn loạn hơn.”
Các báo cáo mới nhất của Arrokoth mở rộng đáng kể trên bài báo Khoa học tháng 5 năm 2019 do Stern dẫn đầu. Ba bài báo mới dựa trên số lượng dữ liệu gấp 10 lần so với báo cáo đầu tiên và cùng nhau cung cấp một bức tranh đầy đủ hơn về nguồn gốc của Arrokoth.
Tất cả các bằng chứng chúng tôi tìm thấy đều chỉ ra các mô hình sụp đổ của đám mây hạt, và tất cả trừ việc bồi đắp phân cấp cho chế độ hình thành của Arrokoth, và bằng suy luận, các hành tinh khác.
Chân trời mới tiếp tục thực hiện các quan sát mới về các vật thể Vành đai Kuiper bổ sung mà nó đi qua từ xa. Chân trời mới cũng tiếp tục lập bản đồ môi trường bụi và bức xạ hạt tích điện trong Vành đai Kuiper. Các KBO mới đang được quan sát hiện đang ở quá xa để tiết lộ những khám phá như trên Arrokoth nhưng nhóm có thể đo các khía cạnh như tính chất và hình dạng bề mặt của từng đối tượng. Mùa hè này, nhóm nhiệm vụ sẽ bắt đầu sử dụng các kính thiên văn trên mặt đất lớn để tìm kiếm các KBO mới để nghiên cứu theo cách này, và thậm chí cho một mục tiêu bay khác nếu nhiên liệu cho phép.
Phi thuyền New Horizons tại là từ Trái đất 4,4 tỷ dặm (7,1 tỷ km), hoạt động bình thường và tăng tốc sâu hơn vào vành đai Kuiper tại gần 31.300 dặm (50.400 km) mỗi giờ.
Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins ở Laurel, Maryland, đã thiết kế, chế tạo và vận hành tàu vũ trụ New Horizons và quản lý sứ mệnh cho Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA. Văn phòng Quản lý Hành tinh của Trung tâm Chuyến bay Marshall cung cấp sự giám sát của NASA cho Chân trời mới. Viện nghiên cứu Tây Nam, có trụ sở tại San Antonio, chỉ đạo nhiệm vụ thông qua Điều tra viên chính Stern, và lãnh đạo nhóm khoa học, vận hành tải trọng và gặp gỡ kế hoạch khoa học. New Horizons là một phần của Chương trình Biên giới mới do Trung tâm bay không gian Marshall của NASA quản lý ở Huntsville, Alabama.
Nguồn truyện:
Tài liệu do NASA cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Đa phương tiện liên quan :
Tạp chí tham khảo :