Az űrkorszak kezdete óta, vagyis az utóbbi hatvan évben az embeiség szondái messzire jutottak szerte a Naprendszerben. A távolságok természetesen továbbra is kihívást jelentenek a technikának, a büdzsének és az emberi türelemnek egyaránt. A NASA New Horizons űrszondája még 2006-ban indult el hosszú útjára, nem is olyan rég pedig elérte az Ultima Thule-t, az eddigi legtávolabbi égitestet, amelyet közvetlenül vizsgálhatott az emberiség – még ha csak egy robot révén is, pár óra erejéig. Bár száz napja történt az aszteroida melletti elhaladás, a mérésekből származó adatok pedig még mindig érkeznek. Mit sikerült ezidáig megfejteni az Ultima Thule titkaiból?
Fantáziarajz a szondáról és az Ultima Thule-ról. A poszter még jóval az elhaladás előtt, az aszteroida elnevezésekor készült – mint utólag kiderült, egészen jól eltalálták az objektum alakját.
A New Horizons 2015-ben látogatta meg a Naprendszer külső régiója, a Kuiper-öv domináns objektumát, a Pluto-t. Amellyel egyszersmind újra is írta ismereteinket a törpebolygóról. A NASA űrszondájának ezzel véget is ért a fő küldetése, de közel nem a teljes missziója. A NASA-nál új célpontot kerestek és találtak számára – ez lett az Ultima Thule, amely ekkor még nem volt több, mint egy halvány pötty a szonda kamerájának felvételén. Ebben a távolságban (44 csillagászati egységre a Naptól) a Kuiper-öv objektumai szinte teljesen háborítatlan életet élhetnek (távol a bolygók gravitációs hatásaitól) és ennek megfelelően anyaguk és szerkezetük is közel változatlan maradt a Naprendszer kialakulása óta. Logikus elgondolás volt tehát a NASA részéről, hogy a Pluto vizsgálata után egy ilyen ősi aszteroidát is górcső alá vegyenek a New Horizons-nal. A szonda további 1,3 milliárd km-t tett meg, hogy 2019 első napján (a NASA-nál ezúttal kihagyták a szilveszteri partit) megtörténjen a történelmi találkozás, pontosabban az elhaladás.
A Kuiper-övben a Pluto pályáján túl is számos potenciális célobjektumot azonosítottak a New Horizons számára (zölddel látható a pályája), végül a 2014 MU69, alias Ultima Thule lett a befutó.
A New Horizons ugyanis nem állt meg, hogy pályára álljon az Ultima Thule körül, hanem mintegy 16 km/s-os sebességgel száguldott el az aszteroida mellett. Két nappal ezt megelőzően az Ultima Thule még nem is volt felbonthatyó a szonda kamerájának felvételein, vagyis minden tudományos mérés az utolsó órákra maradt. Az aszteroida alakjára és kiterjedésére is csak egy korábbi csillagfedéséből lehetett következtetni, ez alapján egy 20-25 km-es, hosszúkás sziklára számítottak a NASA kutatói. Az elhaladást megelőző utolsó órákban aztán felpörögtek az események és a New Horizons mind a hét tudományos műszere folyamatosan végezte az előzetesen beprogramozott méréseket. Az irányítóközpontnak ekkor már nem is volt befolyása a szondára (ilyen távolságból kb. hat órába telik parancsokat küldeni a szondának), így csak az izgalom maradt, hogy minden a tervek szerint alakuljon. Úgy is alakult: a szonda az előzetes számításoknak megfelelően 3.500 km-re haladt el a célpontjától és a rendelkezésére álló időben minden mérést sikerrel végre is hajtott.
A New Horizons művészi ábrázolása.
Az első, még igencsak alacsony felbontású felvételt már a másnapi sajtókonferencián bemutatták a NASA munkatársai. A kép még a közelrepülés előtt, kb. 800.000 km-ről készült és ennek megfelelően csak néhány tucat pixelből állt. Egy sarkalatos kérdés azonban máris tisztázódott általa: az Ultima Thule valóban hosszúkás (hosszanti tengelye 31 km) és leginkább egy hóemberre emlékeztet (komoly versenyben volt még a médiában a földimogyoró és BB-8). Ugyanezen a sajtóeseményen a kutatók igyekeztek felhívni a figyelmet a New Horizons küldetésének egyik hátulütőjére: az irdatlan távolság miatt igen gyenge a szonda rádiójele, így az általa küldött hatalmas adatacsomagok is csak kegyetlen lassúsággal jutnak el hozzánk. Emiatt az Ultima Thule-val kapcsolatos utolsó mérési információ csak 2020 augusztusára fog befutni.
A New Horizons felvétele az Ultima Thule-ról, 800.000 km távolságból. (Forrás: NASA/JHUAPL)
Azonban az utóbbi hónapokban közzétett eredmények is bőségesek és számos kérdést megválaszolnak az Ultima Thule összetételével, kialakulásával és múltbéli változásaival kapcsolatban. A hóember alakot formázó két jól elkülöníthető rész minden bizonnyal külön jött létre a Naprendszer kialakulásakor és csak később tapadtak össze. Erről tanúskodik a “nyak” rész vilagosabb felszíne is, amelyet viszonylag fiatal kőzetek felszínre okoznak. Kisebb jeges égitestek lassú összetapadása egyáltalán nem szokatlan a Naprendszerben, ugyanezen a módon keletkezett többek között a Csurjumov-Geraszimenko/67P üstökös magja is, amelyet a Rosetta űrszonda látogatott meg 2014-ben.
Az első, részleteket is tartalmazó kép 85.000 km-ről készült. (Forrás: NASA)
Az összetapadást leszámítva viszonylag nyugodt élete lehetett az Ultima Thule-nak, a nagyobb felbontású (jelenleg kb. 130 méteres objektumokat tudunk megkülönböztetni, de ez később kb. 40 méterre fog javulni) felvételek tanulmányozása alapján ugyanis a felszín viszonylag sima, kevésbé kráterezett. Az egyetlen nagyobb becsapódás a “hóember” fején látható kb. 6 km-es gödör.
A jelenlegi legjobb képünk az Ultima Thule-ról. Ez a felbontás nagyjából háromszorosára fog javulni a lassan beérkező adatcsomagokkal. (Forrás: NASA)
Ha a szakértőket nem is, a közvéleményt mindenképpen meglepetésként érte az Ultima Thule színe. Mivel a szondák felvtelei szinte kivétel nélkül a bejövő sugárzás intenzitását mérik (általában egy adott színszűrőn keresztül), a közzétett felvételek tipikusan fekete-fehérek – mellesleg az aszteroidák többsége szürkének is látszik. Ezzel szemben, habár az Ultima Thule felszíne ugyanolyan gyengén veri vissza a látható fényt (kb. a 7% százalékát), mint pl. a Hold, utóbbival ellentétben nem szürke, hanem vöröses árnyalatú. Ezt a színt a az UV sugárzás hatására kialakult szerves anyagok, összefoglaló nevükön a tholinoknak köszönheti az Ultima Thule, amellyel cseppet sem lóg ki a Kuiper-öv többi aszteroidája közül (lásd pl. a Pluto-t).
A látható és az infravörös fényben működő MVIC, valamint a nagyfelbontású LORRI kamerák felvételei, valamint az ezek kombinálásból készített kép (jobbra). (Forrás: NASA / JHU-APL / SwRI)
Akadt azonban, ami a kutatókat is meglepte. Az elhaladást követően készült felvételek ugyanis rávilágítottak, hogy a “hóember” forma csak a rálátás irányából fakadó tévedés: valójában az Ultima Thule egyik fele sem gömbszerű, sokkal inkább laposak.
Az Ultima Thule megfigyelt paraméterei alapján alkotott számítógépes modell. (Forrás: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)
A New Horizons tehát sikerrel teljesítette második küldetését is, ennek köszönhetően pedig először tanulmányozhattunk közelről egy Kuiper-övbeli aszteroidát. Ezzel pedig az Ultima Thule lett a legtávolabbi (több, mint 6,5 milliárd km-re lévő) objektum, amelyhez szondát küldött az emberiség. Könnyen lehet azonban, hogy nem sokáig fogja magáénak tudni ezt a fajta rekordot. A NASA ugyanis nem zárta ki, hogy új célpontot keresnek a New Horizons-nak – hiszen a szonda változatlan halad a megkezdett útján, kifelé a Naprendszer külső régiói felé.
Mindez három dimenzióban.
Fun fact: A NASA-nál mindig is értettek a közvéleménnyel és a médiával való kommunikációhozz. Nincs ez másként a New Horizons misszió esetében sem, amelynek vezetője, Alan Stern felkérte Brian May-t, a Queen gitárosát egy dal megírásához. May, aki maga is asztrofizikus diplomával rendelkezik (ezzel valószínűleg a világ leghíresebb csillagásza), a New Horizons-t irányító csapatának tiszteletbeli tagja, feladata elsősorban a misszió, valamint annak eredményeinek közvetítése és népszerűsítése. A dalt december 31-én, néhány órával az Ultima Thule melletti elrepülés előtt jelentették meg, a hozzá készített videó pedig remekül foglalja össze a szonda addigi pályafutását.
Ha tetszett a bejegyzés, látogass el a Csillagvizsgáló Facebook oldalára is, ahol napi rendszerességgel találhatsz csillagászati és űrkutatási híreket, látványos felvételeket és egyéb aktualitásokat – tudományról és science fiction-ről egyaránt.