Berada 7 Miliar Kilometer Lebih Dari Bumi New Horizons Menemukan Bagian Penting dari Formasi Planet

Pesawat ruang angkasa New Horizons terbang melewati objek Sabuk Kuiper kuno Arrokoth (2014 MU69) pada 1 Januari 2019, memberikan pandangan close-up pertama umat manusia pada salah satu sisa-sisa es pembentukan tata surya di wilayah luas di luar orbit Neptunus. Menggunakan data rinci tentang bentuk, geologi, warna, dan komposisi objek - yang dikumpulkan selama penyelamatan rekor yang terjadi lebih dari empat miliar mil dari Bumi - para peneliti tampaknya telah menjawab pertanyaan lama tentang asal-usul planetesimal, dan karenanya membuat kemajuan besar dalam pemahaman. bagaimana planet-planet itu sendiri terbentuk. 

Tim melaporkan temuan tersebut dalam satu set tiga makalah di jurnal Science, dan pada pengarahan media pada 13 Februari di pertemuan tahunan American Association for the Advancement of Science di Seattle. 
"Arrokoth adalah objek terjauh, paling primitif, dan paling murni yang pernah dijelajahi oleh pesawat ruang angkasa, jadi kami tahu itu akan memiliki cerita unik untuk diceritakan," kata Kepala Investigator New Horizons Alan Stern, dari Southwest Research Institute di Boulder, Colorado. “Ini mengajari kami bagaimana planetesimal terbentuk, dan kami yakin hasilnya menandai kemajuan yang signifikan dalam memahami pembentukan planetesimal dan planet secara keseluruhan.”
Gambar pasca-terbang pertama yang dikirimkan dari New Horizons tahun lalu menunjukkan bahwa Arrokoth memiliki dua lobus yang terhubung, permukaan yang halus dan komposisi yang seragam, menunjukkan kemungkinan besar murni dan akan memberikan informasi yang menentukan tentang bagaimana benda-benda seperti itu terbentuk. Hasil pertama ini dipublikasikan di Science Mei lalu . 
"Ini benar-benar penemuan yang menarik untuk apa yang sudah menjadi misi yang sangat sukses dan membuat sejarah," kata Lori Glaze, direktur Divisi Ilmu Planet NASA. “Penemuan lanjutan dari pesawat luar angkasa New Horizons NASA sangat mencengangkan karena ia membentuk kembali pengetahuan dan pemahaman kita tentang bagaimana benda-benda planet terbentuk dalam tata surya di seluruh alam semesta.”
Selama beberapa bulan berikutnya, bekerja dengan data yang semakin banyak dan beresolusi lebih tinggi serta simulasi komputer yang canggih, tim misi mengumpulkan gambaran tentang bagaimana Arrokoth pasti terbentuk. Analisis mereka menunjukkan bahwa lobus objek "biner kontak" ini dulunya adalah benda terpisah yang terbentuk berdekatan dan pada kecepatan rendah, mengorbit satu sama lain, dan kemudian dengan lembut bergabung untuk membuat objek sepanjang 22 mil yang diamati New Horizons. 
Ini menunjukkan Arrokoth terbentuk selama keruntuhan awan partikel padat yang digerakkan oleh gravitasi di nebula surya primordial, bukan oleh teori yang bersaing tentang pembentukan planetesimal yang disebut pertambahan hierarkis. Tidak seperti tabrakan berkecepatan tinggi antara planetesimal dalam pertambahan hierarkis, dalam keruntuhan awan-partikel, partikel bergabung dengan lembut, perlahan-lahan tumbuh lebih besar. "Sama seperti fosil yang memberi tahu kita bagaimana spesies berevolusi di Bumi, planetesimal memberi tahu kita bagaimana planet terbentuk di luar angkasa," kata William McKinnon, rekan peneliti New Horizons dari Universitas Washington di St. Louis, dan penulis utama makalah pembentukan Arrokoth di Science. minggu ini. "Arrokoth terlihat seperti itu bukan karena terbentuk melalui benturan keras, tetapi lebih dalam tarian yang rumit, di mana objek komponennya perlahan mengorbit satu sama lain sebelum bersatu."
Dua bukti penting lainnya mendukung kesimpulan ini. Warna seragam dan komposisi permukaan Arrokoth menunjukkan KBO yang terbentuk dari material di dekatnya, seperti yang diprediksi oleh model keruntuhan awan lokal, bukan campuran materi dari bagian nebula yang lebih terpisah, seperti yang mungkin diprediksi oleh model hierarki. 
Bentuk datar dari masing-masing lobus Arrokoth, serta kesejajaran kutub dan ekuatornya yang sangat dekat, juga menunjukkan penggabungan yang lebih teratur dari awan yang runtuh. Lebih jauh lagi, permukaan Arrokoth yang halus dan berkawah ringan menunjukkan wajahnya tetap terawat dengan baik sejak akhir era pembentukan planet. 
"Arrokoth memiliki ciri fisik tubuh yang bersatu perlahan, dengan bahan 'lokal' di nebula matahari," kata Will Grundy, pemimpin tim tema komposisi New Horizons dari Observatorium Lowell di Flagstaff, Arizona, dan penulis utama buku kedua. Makalah sains. "Objek seperti Arrokoth tidak akan terbentuk, atau terlihat seperti itu, dalam lingkungan pertambahan yang lebih kacau." 
Laporan Arrokoth terbaru berkembang secara signifikan pada makalah Science Mei 2019, yang dipimpin oleh Stern. Ketiga makalah baru ini didasarkan pada 10 kali lebih banyak data dari laporan pertama, dan bersama-sama memberikan gambaran yang jauh lebih lengkap tentang asal-usul Arrokoth. 
“Semua bukti yang kami temukan menunjukkan model runtuhnya awan-partikel, dan semuanya mengesampingkan pertambahan hierarkis untuk mode pembentukan Arrokoth, dan dengan kesimpulan, planetesimal lain,” kata Stern. New Horizons terus melakukan pengamatan baru terhadap objek Sabuk Kuiper tambahan yang dilewatinya di kejauhan. New Horizons juga terus memetakan radiasi partikel bermuatan dan lingkungan debu di Sabuk Kuiper. KBO baru yang sedang diamati sekarang terlalu jauh untuk mengungkap penemuan seperti yang ada di Arrokoth, tetapi tim dapat mengukur aspek seperti properti dan bentuk permukaan masing-masing objek. Musim panas ini tim misi akan mulai menggunakan teleskop berbasis darat yang besar untuk mencari KBO baru untuk dipelajari dengan cara ini, dan bahkan untuk target terbang lain jika bahan bakar memungkinkan. 
Pesawat ruang angkasa New Horizons sekarang berada 4,4 miliar mil (7,1 miliar kilometer) dari Bumi, beroperasi secara normal dan melaju lebih dalam ke Sabuk Kuiper dengan kecepatan hampir 31.300 mil (50.400 kilometer) per jam.
Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins di Laurel, Maryland, merancang, membangun dan mengoperasikan pesawat ruang angkasa New Horizons, dan mengelola misi untuk Direktorat Misi Sains NASA. Kantor Manajemen Planet Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall menyediakan pengawasan NASA untuk New Horizons. Southwest Research Institute, yang berbasis di San Antonio, mengarahkan misi melalui Principal Investigator Stern, dan memimpin tim sains, operasi muatan, dan menghadapi perencanaan sains. New Horizons adalah bagian dari Program Perbatasan Baru yang dikelola oleh Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA di Huntsville, Alabama.