I 2015 blev Nye horisonter mission blev det første robot rumfartøj til at udføre en flyby af Pluto. Dermed lykkedes sonden at fange fantastiske fotos og værdifulde data om, hvad der engang blev betragtet som den niende planet i solsystemet (og for nogle er det stadig) og dets måner. År senere undersøger forskerne stadig dataene for at se, hvad de ellers kan lære om Pluto-Charon-systemet.
F.eks. Gjorde missionsvidenskabsteamet ved Southwest Research Institute (SwRI) for nylig en interessant opdagelse om Pluto og Charon. Baseret på billeder erhvervet af Nye horisonter rumfartøj af nogle små kratere på deres overflader bekræftede teamet indirekte noget ved Kuiper Belt kunne have alvorlige konsekvenser for vores modeller af dannelse af solsystem.
Undersøgelsen, der beskriver deres fund, som for nylig blev vist i tidsskriftet Videnskabblev ledet af Kelsi Singer - medundersøger af Nye horisonter mission fra SwRI. Hun blev sammen med forskere fra NASAs Ames Research Center, Lunar and Planetary Institute (LPI), Lowell Observatory, SETI Instituttets Carl Sagan Center og flere universiteter.
For at opsummere er Kuiper Belt et stort bælte af iskolde kroppe og planetoider, der kredser rundt om solsystemet ud over Neptune, der strækker sig fra en afstand fra 30 AU til ca. 50 AU. Ligesom hovedsteroidebæltet indeholder den mange små kroppe, som alle er rester fra dannelsen af solsystemet. Den største forskel er, at Kuiper Belt er meget større, idet den er 20 gange så bred og op til 200 gange så massiv.
Efter at have hørt data fra rumfartøjets Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), blev Nye horisonter hold fandt, at der var færre kratere på overfladerne af Pluto og Charon end forventet. Denne konstatering indebærer, at der er meget få objekter i det transneptuniske område, der måler mellem 91 m (300 fod) til 1,6 km (1 mil) i diameter. Som Dr. Singer forklarede i en nylig JHUAPL pressemeddelelse:
”Disse mindre Kuiper Belt-objekter er meget for små til virkelig at se med nogen teleskoper i så stor afstand. Nye horisonter, der flyvede direkte gennem Kuiper Belt og indsamlede data der, var nøglen til at lære om både store og små kroppe i bæltet. ”
For at sige det enkelt, kratere på solsystemets kropper fungerer som en slags registrering, der angiver, hvor mange påvirkninger og af hvilken størrelse kroppen har oplevet over tid. Til astronomer og planetariske videnskabsfolk giver disse tip om objektets historie og dets plads i solsystemet. Da Pluto er så langt fra Jorden, vidste man meget lidt om dens overflade før den historiske flyby ved Nye horisonter mission.
Meget som gletsjere af nitrogenis og utroligt høje bjerge (som nåede op til 4 km / 2,5 mi) på dens overflade, vidne de små kratere af Nye horisonter er tegn på Plutos historie. I lighed med hovedsteroidebæltet er Kuiper-bælteobjekter (KBO'er) i det væsentlige "råmateriale", hvorfra større organer i solsystemet dannede for ca. 4,6 milliarder år siden.
Denne seneste undersøgelse, der lægger begrænsninger for antallet af mindre KBO'er, kunne derfor give ledetråde om dannelsen og historien af solsystemet. Som Alan Stern forklarede New Horizons-missionens vigtigste efterforsker (også af SwRI) det:
”Denne banebrydende opdagelse af New Horizons har dybe konsekvenser. Ligesom Nye horisonter afslørede Pluto, dens måner og for nylig KBO tilnavnet Ultima Thule i udsøgt detalje, afslørede Kelsis team nøgledetaljer om befolkningen i KBO'er på skalaer, vi ikke kan komme tæt på direkte at se fra Jorden. ”
For at være retfærdig gennemgår Pluto geologiske processer, der har ændret nogle beviser for dens påvirkningshistorie. Et godt eksempel på dette er endogen genoverfladning, hvor konvektion mellem overfladen og det indre fører til, at overfladen gennemgår periodisk fornyelse. Charon er dog relativt statisk set fra et geologisk synspunkt, hvilket gav Nye horisonter hold med en mere stabil registrering af påvirkninger.
Disse resultater er i tråd med et vigtigt aspekt af Nye horisonter mission, som er at forstå Kuiper Belt bedre. Og med sin nylige flyby af Ultima Thule har missionen nu leveret data om overfladerne til tre forskellige solsystemer. Og data fra denne flyby er i overensstemmelse med de data, der er opnået fra Pluto og Charon.
Som bemærket kunne denne seneste undersøgelse hjælpe med at løse løbende tvister om dannelsen af vores solsystem. Mens der er en relativ enighed om, at vores sol og planeterne dannede sig fra en molekylær sky fra 4,6 milliarder år siden, er forskellige modeller blevet foreslået, som resulterer i forskellige populationer og placeringer af solsystemobjekter.
”Denne overraskende mangel på små KBO'er ændrer vores syn på Kuiper Belt og viser, at enten dens dannelse eller udvikling, eller begge dele, var noget anderledes end asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter,” sagde Singer. ”Måske har asteroidebæltet flere små kroppe end Kuiper Belt, fordi dens befolkning oplever flere kollisioner, der opdeler større genstande i mindre.”
Disse fund kan også påvirke planlægningen af fremtidige missioner til hovedsteroidebæltet og den transneptuniske region. Jo mere vi ved om objekterne i disse to bælter - ligesom hvor mange der er, deres kompositioner og deres størrelser - desto mere står vi over for at lære om, hvordan vores solsystem blev.
