La 1 ianuarie 2019, sonda New Horizons a trecut la doar 3.540 de km distanţă de asteroidul Arrokoth ("cer" în limbajul amerindienilor n.r.), un obiect cu lungimea de 36 de kilometri din Centura Kuiper, inelul de planetoizi şi planete pitice aflat la marginea Sistemului Solar, dincolo de orbita planetei Neptun, de unde şi denumirea de obiecte transneptuniene, transmite Știri.md cu referire la Agerpres.

Acesta este cel mai îndepărtat obiect cosmic cu care s-a întâlnit o sondă spaţială în istoria explorărilor Sistemului Solar. Arrokoth se află la 6,6 miliarde de kilometri distanţă de Pământ, dincolo de orbita planetei pitice Pluto, pe care New Horizons a vizitat-o în iulie 2015.

Observaţiile desfăşurate de New Horizons asupra asteroidului Arrokoth au dezvăluit un obiect remarcabil, de culoare roşiatică, compus din doi lobi care sunt surprinzător de plaţi. Din acest motiv, Arrokoth pare a fi un om de zăpadă cosmic.

Această formă de om de zăpadă indică faptul că Arrokoth s-a format în urma fuziunii dintre doi asteroizi, proces care s-a produs cu foarte mult timp în urmă, pe când vitezele de impact în zonele de la marginea Sistemului Solar erau încă foarte mici.

În prezent, coliziunile care se produc în Centura Kuiper sunt prea violente pentru a rezulta astfel de obiecte compuse din lobi diferiţi, aşa cum este Arrokoth, conform membrilor echipei misiunii New Horizons.

Pentru că s-a format cu foarte mult timp în urmă, Arrokoth este un corp cosmic primordial în Sistemul Solar, un planetoid fosilă vie din perioada de început a Sistemului Solar.

Fiecare dintre cei doi lobi care îl compun s-au format probabil din acelaşi nor de gaze şi praf cosmic care s-a prăbuşit sub propria greutate în Centura Kuiper, dând naştere şi altor astfel de planetoizi la mare distanţa de steaua abia aprinsă care a primit numele de Soare.

Echipa misiunii New Horizons şi-a anunţat concluziile iniţiale într-un studiu publicat în luna mai 2019. Joi, 13 februarie, aceeaşi echipă a publicat alte trei lucrări ştiinţifice despre Arrokoth în revista Science, folosind mult mai multe date ştiinţifice decât au fost disponibile pentru studiul publicat în urmă cu un an - în condiţiile în care datele transmise de sonda New Horizons au nevoie de foarte mult timp pentru a ajunge pe Pământ.

"Arrokoth ne-a lăsat să aflăm cum se formează planetoizii şi a reprezentat un pas major pentru a înţelege cum se formează planetele", a comentat Alan Stern, coordonatorul ştiinţific al misiunii New Horizons şi co-autor al celor trei studii.

Faptul că Arrokoth s-a format din colapsul gravitaţional al unui nor de praf şi gaze cosmice nu a fost o certitudine. Există o teorie concurentă importantă, care susţine că planetoizii se formează prin "acreţie ierarhică" - adică se formează în timp, în urma ciocnirilor cu mare viteză ale unor obiecte de diferite dimensiuni.

Teoria acreţiei ierahice este mai veche decât cea a colapsului gravitaţional (sau acreţia pietricelelor), datând de mai bine de 70 de ani.

Teoria formării planetoizilor prin procese de colaps gravitaţional este mult mai nouă, datând de la începutul acestui secol.

În ultimii 20 de ani au fost dezbateri aprinse între avocaţii celor două teorii. Însă cele trei noi studii demonstrează în mod convingător felul în care s-a născut planetoidul Arrokoth, conform lui Stern, care îşi desfăşoară activitatea la Southwest Research Institute (SwRI) din Boulder, Colorado.

"În cazul lui Arrokoth există o jumătate de duzină de dovezi care indică spre colapsul gravitaţional şi care nu pot fi explicate prin teoria acreţiei ierarhice", a precizat el.

Probabil că cea mai puternică dintre aceste dovezi este chiar forma acestui obiect cosmic. Aşa cum am menţionat mai sus, natura relativ intactă a celor doi lobi ai asteroidului indică o ciocnire la viteză redusă.

Într-unul dintre cele trei noi studii, cercetători coordonaţi de William McKinnon de la Washington University din St. Louis au realizat un model computerizat de detaliu al respectivei ciocniri.

Această simulare a indicat că aceşti lobi s-au format probabil din acelaşi nor de gaze şi praf cosmic, au existat o perioadă sub forma unui obiect binar, în care cei doi asteroizi iniţiali se orbitau unul pe celălalt şi apoi s-au ciocnit cu viteză redusă.

Conform acestui model, viteza maximă a coliziunii dintre cei doi asteroizi care au devenit apoi lobii lui Arrokoth, a fost de 15 km/h, dar ar fi putut fi considerabil mai mică de atât.

Acest scenariu este susţinut şi de alinierea geometrică a celor doi lobi, fapt care sugerează că aceştia au orbitat în jurul aceluiaşi centru de masă (pe când erau încă două obiecte separate).

Un alt studiu, cel coordonat de John Spencer, de la Southwest Research Institute (SwRI) din Boulder, Colorado, analizează geologia şi geofizica lui Arrokoth, elemente care fac trimitere tot spre ipoteza colapsului gravitaţional.

Spre exemplu, densitatea craterelor de pe Arrokoth indică faptul că este vorba de un obiect vechi de cel puţin 4 miliarde de ani.

Şi, la fel ca McKinnon şi echipa sa, Spencer et al. a identificat o aliniere exactă a celor doi lobi, ale căror poli şi linii ale ecuatorului sunt sincrone din punct de vedere geometric.

În cel de-al treilea studiu, Will Grundy de la Observatorul Lowell şi de la Northern Arizona University şi colegii săi au investigat compoziţia lui Arrokoth.

Ei au descoperit că obiectul (ce este cunoscut şi sub denumirea oficială de 2014 MU69, sau neoficială de Ultima Thule) este rece şi roşiatic, iar la suprafaţa sa, cu o compoziţie în mare parte omogenă, se găseşte gheaţă de metanol şi compuşi organici ai carbonului.

Aceşti compuşi organici complecşi îi conferă probabil coloritul roşiatic. Sonda New Horizons nu a identificat apă îngheţată la suprafaţa acestui planetoid, dar acest lucru nu înseamnă că ea nu există, mai notează cercetătorii.

Şi acest al treilea studiu converge tot spre ipoteza originii acestui planetoid în urma unui proces de colaps gravitaţional. Spre exemplu, compoziţia similară a celor doi lobi indică faptul că aceştia sunt formaţi din acelaşi material de origine.

"Pentru mine, observaţiile cu privire la Arrokoth demonstrează că planetoizii se pot forma din colapsul unor nori de pietricele şi particule fine", a susţinut şi Anders Johansen, profesor la Universitatea Lund din Suedia, care nu a luat parte la cele trei studii.

"Mecanismul care adună astfel de pietricele în nori se numeşte instabilitate de flux (streaming instability). Este foarte interesant să vezi cât de mult seamănă Arrokoth cu planetoizii obţinuţi de noi în simulări computerizate ale acestui mecanism.

Astfel, pot susţine că aceste observaţii ale lui Arrokoth ne deschid o fereastră spre perioada când planetoizi se formau în Sistemul Solar, în urmă cu peste 4,5 miliarde de ani", a adăugat el pentru Space.com.

"În teoria colapsului gravitaţional, planetele se nasc din planetoizi care continuă să crească în dimensiuni prin acreţia de materie.

Astfel, faptul că Arrokoth s-a format dintr-un nor de praf şi pietriş cosmic poate însemna şi că nucleele solide ale planetelor gigantice - Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun - s-au format din planetoizi de dimensiuni mari, care au continuat să atragă particule de praf şi pietriş. S-ar putea ca până şi planetele telurice ale Sistemului Solar să se fi format în acelaşi mod", a adăugat el.

Sonda New Horizons a fost lansată în ianuarie 2006 cu misiunea principală de a se apropia de planeta pitică Pluto, ce a fost descoperită în 1930.

Sonda şi-a încheiat cu succes această misiune şi a transmis o serie de fotografii ale suprafeţei lui Pluto care arată că această planetă pitică este o lume complexă şi diversă.

Întâlnirea cu Arrokoth reprezintă principalul obiectiv al misiunii extinse a sondei New Horizons, misiune extinsă care se va încheia în 2021, dacă nu va exista posibilitatea de a fi prelungită şi mai mult.

Pentru moment, sonda este în stare excelentă şi dispune de suficient combustibil pentru a se mai întâlni cu un obiect din Centura Kuiper, dacă responsabilii misiunii vor hotărî acest lucru.

În cursul verii acestui an, echipa responsabilă de misiune urmează să caute noi posibile ţinte pentru New Horizons cu ajutorul telescoapelor Subaru (Hawaii) şi respectiv Magellan şi Gemini South (Chile).