Kuiper-ikrek
(Rovat: New Horizons, Távoli világok kutatói , Amerika és az űrcsillagászat - 2021.10.19 07:15.)

A NASA New Horizons szondája két ikerpárt is talált a Naprendszer jeges peremvidékén. Talán ez közelebb visz a bolygók keletkezésének megértéséhez.

A New Horizons a Naprendszer távoli vidékén. (Fantáziarajz: NASA / JHUAPL / SwRI)

Az Amerikai Csillagászati Társaság közelmúltban tartott konferenciáján jelentették be, hogy a Plútót elhagyó New Horizons alaposabban szemügyre vette a Kuiper-öv két objektumát, és mindkettőről megállapította, hogy valójában szoros párok. A két égitestet (2011 JY₃₁ és 2014 OS₃₉₃) földi távcsövekkel fedezték fel, majd 2018-ban akkor irányították feléjük a szonda LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager) kameráját, miután a New Horizons elhagyta a Plútót, és még második célpontja, az Arrokoth felé tartott.

A LORRI felbontóképessége az amatőrcsillagászok körében népszerű 20 cm-es tükrös távcsőének felel meg. Amikor célba vették az égitesteket, a 2011 JY₃₁ 0,15 csillagászati egységre, a 2014 OS₃₉₃ pedig csak 0,09 csillagászati egységre volt a szondától. A felvételeken mindkét égitest a közelükben látszó csillagokhoz képest enyhén elnyúltnak mutatkozott, ezért a csillagászok megpróbálták két, egymáshoz közel keringő test feltételezésével modellezni a megfigyelések eredményét. A 2011 JY₃₁ esetében két, egyaránt 50 km átmérőjű testet tételeztek fel, amelyek egymástól 200 km távolságban keringnek egymás körül, míg a 2014 OS₃₉₃-at valamivel kisebb, egymástól, 150 km-re lévő, 30 kilométeres testekkel modellezték. A New Horizons egy harmadik Kuiper-objektumot is megvizsgált, bár kevésbé részletesen – az nem bizonyult kettősnek.

A Kuiper-öv két vizsgált égitestjének képe egy hasonló fényességű háttércsillag közelében. A LORRI-val kapott, kissé elnyúlt képet egy, illetve két égitestet feltételező modellekkel hasonlították össze, látható, hogy mindkét esetben a kettős kisbolygó feltételezése esetén tűnik el szinte teljesen a háttér elmosódottsága. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)

A szoros pároknak, akárcsak a két lebenyből álló Arrokothnak a helyszínen kellett létrejönniük. Ez a megállapítás kialakulásuknak azt a modelljét látszik alátámasztani, mely szerint a kis objektumok kis relatív sebességű ütközései kavicsszerű testekből álló felhőket hoznak létre, amelyek azután nagyobb planetezimálokká omlanak össze. Ennek eredményeképpen akár összeérő kettősök (mint az Arrokoth esetében), akár szorosan egymás körül keringő kettősök (mint a vizsgált két másik ikerpár esetében) jöhetnek létre.

A kettős és összeolvadt égitestek létrejöttének lehetséges mechanizmusa a Kuiper-övben. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)

Nincs kizárva, hogy a New Horizons a Plútó és az Arrokoth után egy harmadik égitest közelében is elrepülhet, mivel a szondának elég üzemanyaga maradt a szükséges pályaváltoztatás végrehajtásához. A szonda jelenleg 51 csillagászati egység távolságban van a Földtől a Sagittarius (Nyilas) csillagkép, a Tejútrendszer fősíkjának csillagokkal legzsúfoltabb területe irányában. A harmadik megközelítés lehetőségét azért kellene kihasználni, mert a szakemberek véleménye szerint az elkövetkező néhány évtizedben nincs sok remény arra, hogy újabb szondával folytassuk a Kuiper-öv felderítését. Az újabb lehetséges célpontok keresését földi óriástávcsövek segítik, amelyekhez jövő évtől a Vera Rubin Obszervatórium és remélhetőleg a James Webb-űrtávcső is csatlakozhat.

A New Horizons pályája a Naprendszer peremvidékén. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)

Mint emlékezetes, a 2006. január 19-én indított New Horizons szonda 2015 nyarán repült el a Plútó mellett, majd 2019. újév napján mintegy 3500 km-re közelítette meg az Arrokoth (korábbi, ideiglenes nevén Ultima Thule) kisbolygót.

A New Horizons felvétele az Arrokothról. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)

Később a kutatók a szonda segítségével végrehajtották a csillagászat történetének leghosszabb bázisvonalú (47 csillagászati egység) parallaxismérését, majd az égbolt háttérfényességét mérték. Időközben az is kiderült, hogy a New Horizons éppen jókor közelítette meg a Plútó–Charon-rendszert. Megfigyelve, amint a Plútó elfedett egy 13 magnitúdós csillagot, megállapították, hogy a Plútó ritka nitrogénlégköre már elkezdett kifagyni, amint az égitest egyre távolabbra kerül a Naptól (aphéliumát csak 2114-ben fogja elérni).

A Plútó ritka, és azóta eltűnőfélben lévő légköre a New Horizons felvételén. (Kép: NASA / JHUAPL / SwRI)