Кейсы

Все в одном астероиде: какие секреты Солнечной системы хранит Ультима Туле

Далее

Два месяца назад зонд New Horizons пролетел мимо самого отдаленного объекта, который когда-либо посещал рукотворный аппарат: астероида Ультима Туле, также известного как MU69 2014. «Хайтек» рассказывает, почему изучение крошечного фрагмента ранней Солнечной системы важно для науки, почему астероид формой напоминает снеговика, — но это не космический корабль пришельцев.

Почему именно Ультима Туле?

Транснептуновый объект в поясе Койпера получил свое название в честь мифического острова на севере Европы, известного из древней и средневековой литературы и картографии. Во время запуска миссии New Horizons в 2006 году Ультима Туле был неизвестен науке — орбитальный телескоп «Хаббл» открыл объект только в 2014 году.

Средневековая карт с упоминанием острова Туле. Изображение: NASA

К астероиду зонд было решено отправить только в 2015 году, когда New Horizons завершал облет Плутона. Благодаря собранным тогда данным астрономы узнали,что на Плутоне есть криовулканы, ледники, горные цепи и признаки подповерхностного океана, а также получили первые четкие фотографии спутников карликовой планеты — Харона, Никту, Гидры и Кербера.

Новой задачей аппарата стало исследование пояса Койпера, а целью — крошечная скала вытянутой формы. Тогда астрономы еще не знали, что Ультима Туле напоминает снеговика — им вообще было мало что известно о космическом теле, вращающемся вокруг Солнца на расстоянии около 6,5 млрд км. Руководитель миссии New Frontiers Алан Стерн тогда признался, что НАСА еще никогда не отправляла исследовательскую миссию к объекту, о котором известно так мало.

Ультима Туле

В следующие месяцы исследовательский аппарат по мере приближения к Ультиме Туле сделал несколько сотен фотографий космического тела — начиная от изображения тусклой точки в окружении более ярких объектов до четкой фотографии, на которой видно кратеры и крупные валуны на поверхности астероида.

Благодаря им ученые узнали, что вокруг астероида нет потенциально опасных объектов — облаков мусора естественного происхождения или лун, которые могли бы нанести ущерб зонду.

Что за пояс Койпера? Расскажите подробнее!

На границах Солнечной системы за пределами орбиты Нептуна находятся сотни тысяч космических тел. Они очень плохо освещаются Солнцем и удалены друг от друга на значительные расстояния — около 1 а. е., что соответствует среднему расстоянию между Землей и Солнцем. Самый известный из них — Плутон — является и самым крупным в массиве так называемых транснептуновых объектов, которые формируют пояс Койпера.

New Horizons. Изображение: NASA

Пояс Койпера представляет собой третий слой Солнечной системы после пояса внутренних планет и пояса внешних газовых гигантов. Область расположена на расстоянии 30–55 а. е. от Солнца и состоит из малых замороженных тел, чьи орбиты максимально удалены от Солнца и восьми основных планет.

Вероятно, в пояс Койпера входят тысячи тел, подобных Ультиме Туле, а выбор этого астероида обусловлен, в первую очередь, тем, что объект находился ближе всего к New Horizons, когда тот исследовал Плутон.

До сегодняшнего дня достичь этой области и преодолеть ее (в некоторых случаях) удавалось лишь пяти рукотворным исследовательским аппаратам. Среди них Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и 11, а также New Horizons.

Изучение отдельного далекого астероида — это и правда так важно?

Да, очень. Объекты из пояса Койпера помогут астрономам понять процесс формирования Солнечной системы на ранних этапах. Дело в том, что третий слой в течение 4,6 млрд лет находился в глубокой заморозке, — а их изучение эквивалентно археологическим раскопкам в области истории формированию планет.

Кроме того, движение маленьких объектов, таких как Ультима Туле, может рассказать ученым многое о движениях больших объектов. Например, Плутона, Нептуна и других космических объектов.

Ультима Туле

Ультима Туле является одним из наименее эксцентричных объектов и, в отличие от других транснептуновых тел, не находится в резонансе с Нептуном. Астероид является частью «холодной» популяции — это означает, что он никогда не получал никакой энергии от столкновений или гравитационных взаимодействий. Вероятно, Ультима Туле не изменился с момента формирования Солнечной системы.

Изолированность астероида позволит ученым понять, как космические тела формировались во время ранней Солнечной системы и уточнить существующую системы моделирования планет.

Что New Horizons нашел на Ультиме Туле?

Первая четкая фотография астероида, сделанная зондом с расстояния в 3,5 тыс. км от поверхности космического тела, ответила на главный вопрос ученых о форме астероида. Оказалось, что объект представляет собой так называемую контактную двойную систему из двух небольших тел, «слипшихся» друг с другом, а формой напоминает снеговика.

Две половины астероида (19 и 12 км в поперечнике) соединились при странных обстоятельствах — астрономы полагают, что скорость их соударения была столь мала, что автомобиль при столкновении на той же скорости мог бы лишь помять бампер.

Снимок Ультима Туле

Кроме того, астероид чрезвычайно темный — светлые части космического тела отражают лишь 13% солнечного света, а темные — лишь 6%. Это в 1,9 тыс. раз меньше, чем отражает повернутая к Солнцу сторона Земли, — и примерно сравнимо со светоотражением земляной смеси для рассады. Глава миссии New Frontiers Алан Стерн отмечает, что зонду пришлось искать его почти в кромешной тьме — в то время, как сам аппарат двигался со скоростью 51 тыс. км/час.

У Ультима Туле есть еще одна странная особенность — интенсивность свечения космического тела не меняется при его вращении. Астрономы предполагали, что эффект возникает из-за того, что астероид «смотрит» на New Horizons полюсами (эта версия не подтвердилась), его окружает множество лун (что также не подтвердилось) или гипотетическая газовая мантия скрывает повышение его яркости.

Врезка

Однако ответить на эти вопросы ученые смогут не раньше сентября 2027 года — ожидается, что к этому времени зонд сможет передать на Землю все собранные им 3 ГБ данных об Ультиме Туле.

Дело в том, что сейчас зонд находятся на расстоянии 6,64 млрд км от Земли, а радиосигналу требуется 6 часов и 9 минут, чтобы добраться до нашей планеты. Учитывая, что передатчик New Horizons способен передавать около 1 тыс. бит в секунду, а зонд будет постоянно удаляться от Земли, на отправку всех 3 ГБ уйдет около 20 месяцев.

Что будет с New Horizons дальше?

Миссия New Horizons продлится еще, по меньшей мере, десять лет — по словам Стерна, у зонда осталось достаточно энергии для того, чтобы посетить еще один астероид в поясе Койпера. Однако окончательное решение о продлении миссии аппарата пока не принято.

Когда аппарат пролетел мимо Ультимы Туле, его скорость увеличилась до 14 км/с. Астрономы из НАСА считают, что этого достаточно, чтобы New Horizons вырвался из гравитационного притяжения Солнца и вылетел за пределы Солнечной системы, как это ранее сделали аппараты Voyager и Pioneer.

Когда это произойдет — неизвестно. Граница между гелиосферой — областью, окружающей Солнце — и межзвездной средой зависит от солнечного цикла и меняется раз в 11 лет от 70 до 130 а. е. Стерн считает, что New Horizons выйдет за пределы Солнечной системы вне зависимости от того, будет ли поставлена задача исследовать еще один объект в поясе Койпера или нет.

Загрузка...