เราได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่ว่าวัตถุนี้เป็นอย่างไรโดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 20 กุมภาพันธ์ 2020 15:18 น ศาสตร์Arrokoth
โครงสร้างที่เปราะบางของ Arrokoth บ่งบอกถึงรูปแบบอันเงียบสงบ NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko
แม้ว่าทีม New Horizons จะเฉลิมฉลองการบินผ่านดาวพลูโตครั้งประวัติศาสตร์ ของยานอวกาศ ในฤดูร้อนปี 2015 พวกเขาก็รู้สึกไม่สบายใจที่จะหันยานสำรวจต่อไป หลังจากหลายปีของการสำรวจขอบนอกของระบบสุริยะอย่างไร้ประโยชน์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน
ในที่สุดดวงตาที่เฉียบแหลมของฮับเบิล
ที่มีฐานอยู่ในวงโคจรก็ช่วยให้พวกเขามองเห็นเป้าหมายที่เป็นไปได้สองเป้าหมาย หนึ่งดูสดใสน่าดึงดูดใจ แต่การมาเยือนจะทำให้เชื้อเพลิงที่เหลือในยานอวกาศเผาผลาญหมด ทีมตัดสินใจที่จะคงความยืดหยุ่นและทอยลูกเต๋าบนจุดหรี่ไฟ ในเดือนตุลาคมปี 2015 New Horizons ได้ยิงเครื่องยนต์และมุ่งหน้าไปยังจุดลึกลับ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันอย่างเป็นทางการใน
ชื่อ Arrokoth โดยไม่รู้ว่าพวกเขาจะพบอะไร
ห้าปีต่อมา การพนันของพวกเขาดูเหมือนจะได้รับผลตอบแทนแล้ว New Horizons ไม่เพียงแต่สามารถบินผ่าน Arrokoth อย่างไร้ที่ติ ซึ่งเป็นวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยไปเยี่ยมชมแต่ยังถูกฝังอยู่ในข้อมูลขนาดกิกะไบต์ ซึ่งไหลกลับมายังโลกนับตั้งแต่วันขึ้นปีใหม่ปี 2019 การนัดพบนั้นเป็นหลักฐานเชิงประจักษ์ว่า ขัดแย้งกับทฤษฎีคลาสสิกว่าดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไร ทีม New Horizons ได้ตีพิมพ์บทวิเคราะห์ล่าสุดของพวกเขาเกี่ยวกับวัตถุโบราณและที่มาของมันในเอกสารสามฉบับ ที่ปรากฏในScience เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว
“[การเผชิญหน้า Arrokoth] อยู่เหนือความฝันที่โหดร้ายที่สุดของเรา” William McKinnonนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ซึ่งมีส่วนร่วมในโครงการ New Horizons มานานกว่า 30 ปีกล่าว “มันน่าสนใจกว่าที่เราเคยคิดไว้มาก”
เช่นเดียวกับนักศึกษาบัณฑิตวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 McKinnon เคยเรียนรู้ว่าระบบสุริยะได้รับรูปแบบปัจจุบันผ่านเกมบิลเลียดดาวเคราะห์ที่มีเดิมพันสูงมากขึ้น หลังจากการกำเนิดของดวงอาทิตย์ แผ่นฝุ่นและก๊าซจะหมุนรอบดาวฤกษ์ทารก เมล็ดธัญพืชที่ชนกันก่อตัวเป็นก้อนกรวด และก้อนกรวดก็รวมตัวกันเป็นบางอย่างที่คล้ายกับดาวเคราะห์น้อย ในที่สุดระบบสุริยะก็เห็น “ดาวเคราะห์” กว้างหลายร้อยไมล์มาชนกัน เติบโตอย่างก้าวกระโดด จนกระทั่งดาวพฤหัสบดี โลก และคนอื่นๆ ในครอบครัวเสร็จสมบูรณ์
แต่ทฤษฎีการเติบโตของดาวเคราะห์นี้เริ่มแตกสลายในศตวรรษที่ 21 ยิ่งมีดาวเคราะห์ดวงใหญ่มากเท่าไร พวกมันก็จะยิ่งกระแทกกันแรงและเร็วขึ้นเท่านั้น และหลังจากนั้นไม่นานพวกมันก็มักจะเป่ากันให้แตกเป็นเสี่ยงๆ แทนที่จะรวมกันอย่างราบรื่น McKinnon กล่าวว่า “ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาทฤษฎีใหม่และทรงพลังที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคในสุริยะ [กลุ่มเมฆฝุ่น]
แนวคิดใหม่มีลักษณะเช่นนี้ กลุ่มเม็ดฝุ่นไถลผ่านก๊าซของระบบสุริยะรุ่นเยาว์เร็วกว่าอนุภาคหมาป่าเดียวดายเล็กน้อย เคลื่อนตัวออกจากกันเหมือนนักปั่นจักรยานในตูร์เดอฟรองซ์ เมื่อธัญพืชเร็วขึ้น พวกมันจะแซงอนุภาคที่โคจรอยู่ข้างหน้า และสิ่งแวดล้อมก็ฟู ในที่สุดแรงโน้มถ่วงดึงกลุ่มเข้าด้วยกันในคราวเดียว McKinnon กล่าวว่า “คุณจะได้รับดาวเคราะห์ของคุณทั้งหมดในคราวเดียว ในที่สุด ก้อนกรวดที่อยู่ใกล้เคียงก็ตกลงสู่พื้นโลกจนกลายเป็นดาวเคราะห์ที่เต็มเปี่ยม
ทฤษฎีใหม่นี้ช่วยอธิบายความลึกลับเช่นว่าดาวพฤหัสบดีมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็วได้อย่างไร แต่กาลเวลาทางดาราศาสตร์ได้ลบการพิสูจน์โดยตรงส่วนใหญ่ สภาพอากาศของดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อยชนกัน ดาวหางละลายเมื่อแกว่งไปตามดวงอาทิตย์ เพื่อทดสอบแนวคิดนี้จริงๆ คุณต้องหาที่หลบภัยแห่งสุดท้ายของดาวเคราะห์ที่บริสุทธิ์ของระบบสุริยะ
เข้าสู่ New Horizons หลังจากผ่านวงแหวนโคจร
.ของดาวเนปจูน ยานอวกาศก็เข้าสู่แถบไคเปอร์ โซนของวัตถุแช่แข็งนี้คล้ายกับแถบดาวเคราะห์น้อย แต่มีขนาดใหญ่กว่าและมีประชากรเบาบางเกินไปสำหรับผู้อยู่อาศัยที่จะชนกันอย่างต่อเนื่อง วัตถุที่อยู่ข้างนอกนั้น ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 30 ถึง 50 เท่ามากกว่าที่โลกตั้งอยู่ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายพันล้านปี
Arrokoth เป็นตัวแทนของดาวเคราะห์ฟอสซิลดังกล่าว ลำตัวของมันมีความยาวประมาณ 12 ไมล์ และมีก้อนที่มีขนาดใกล้เคียงกันสองก้อนที่ผสานเข้าด้วยกันบางส่วน เหมือนกับมนุษย์หิมะที่ไม่มีหัว McKinnon กล่าวว่ามันนุ่มเหมือนหิมะ
และโครงสร้างที่เปราะบางนั้นไม่แสดงสัญญาณของการชนที่กระทบกระเทือนจิตใจ หลังจากใช้เวลาหลายเดือนในการสร้างวัตถุขึ้นใหม่โดยใช้ภาพถ่ายจากมุมต่างๆ ทีมงาน New Horizons ได้ข้อสรุปว่ารูปร่างของมันบ่งบอกถึงการก่อตัวที่สงบสุข เมื่อเมฆเมล็ดพืชและก้อนกรวดแข่งกันยุบตัว มันมักจะก่อตัวเป็นสองก้อน ตามที่นางแบบแนะนำ ก้อนเหล่านั้นจะโคจรรอบกันและกันจนบางสิ่งบางอย่าง บางทีอาจจะลากจากก๊าซที่อยู่รอบๆ มารวมเข้าด้วยกัน
หลังจากจำลองความเร็วและมุมการชนที่หลากหลาย ทีมงานพบว่าไม่มีการควบรวมกิจการเกิดขึ้นเร็วกว่า 9 ไมล์ต่อชั่วโมงที่เงียบสงบ (หนึ่งในสามของความเร็วที่จำกัดในเขตโรงเรียน) สามารถสร้างตุ๊กตาหิมะรูปทรง Arrokoth ได้ และ McKinnon สงสัยว่ามันเกิดขึ้นช้ากว่านั้นอีก บางทีอาจแค่ 2 ไมล์ต่อชั่วโมง “คุณสามารถเดินเข้าไปในกำแพงด้วยความเร็วนั้นได้” เขากล่าว “แต่ฉันไม่แนะนำ” ไม่ว่ากลีบของ Arrokoth จะค่อย ๆ วางชิดกันช้าเพียงใด เขามองว่าข้อมูล New Horizons เป็นเหมือนตอกหมุดอีกอันในโลงศพของทฤษฎีคลาสสิกของการชนกันของดาวเคราะห์อย่างรุนแรง
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคนอื่นๆ กล่าวว่า ยังเร็วเกินไปที่จะละทิ้งเรื่องราวที่พังทลายอย่างรวดเร็วนี้ไปเสียทั้งหมด เนื่องจากเส้นทางต่างๆ สู่โลกาภิวัตน์สามารถทำงานในที่ต่างๆ ได้ โจนาธาน ลูนีนนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ เสนอว่าแม้สภาพในแถบไคเปอร์อาจเหมาะสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์ที่ช้า แต่ร่างกายที่เกิดในบริเวณที่ปราศจากก๊าซใกล้กับดาวเคราะห์ขนาดยักษ์อาจเติบโตในลักษณะเดียวกับตำราเรียนแบบเก่า “ในขณะที่ฉันชอบแบบจำลองที่ผู้เขียนนำเสนอสำหรับ Arrokoth” เขากล่าว “คณะลูกขุนยังคงพิจารณาว่ามีความเกี่ยวข้องอย่างไรในสภาพแวดล้อมอื่น ๆ ในระบบสุริยะที่กำลังก่อตัว”
ความก้าวหน้าของการอภิปรายมีแนวโน้มที่จะตกอยู่กับนักทฤษฎี New Horizons ยังคงมีการใช้เชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อยในถังน้ำมันและสามารถบินผ่านโลกที่สามในทางทฤษฎีได้ แต่ Kuiper Belt เป็นโดเมนที่มืดและว่างเปล่า อย่างไรก็ตาม ทีม New Horizons จะค้นหาท้องฟ้าอีกครั้งในฤดูร้อนนี้โดยหวังว่าจะมีปาฏิหาริย์ครั้งที่สอง “มันเป็นเหมือน Hail Mary” McKinnon กล่าว
