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太陽から約47億マイル、ニューホライズンズミッションの地平線にはさらに多くのものがあります

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アラン・スターンは、彼が最初にアロコスをちらっと見た夜を覚えています。何百万人もの好奇心を捉える奇妙なカイパーベルトオブジェクトは、ヒューストンの夏の暑さがミッションコントロール以外のすべての場所で冷えた2014年6月の夜、まだどこかに潜んでいました。



それは午前3時で、コーヒーを燃料とする科学者たちは、ニューホライズンズが何かを地球に送り返すのを熱心に待っていました。スターンは、冥王星やその先への危険な旅をすでに行っていた惑星間宇宙探査機が太陽系の端をナビゲートするのを神経質に見守っていました。部屋はカフェインと期待でにぎわっていました。太陽系の遠方からカイパーベルトの物体を探していましたが、画面に何かが現れるまではそれを避けていたようです。これは、彼や他の誰もがこれまでに垣間見たことがない地球外の物体のような二重葉の岩です。

私たちは、それは何のようでしたか?ニューホライズンズの主任研究員であり、サウスウエスト研究所(SWRI)の惑星科学者であるスターンは、SYFYWIREに語っています。信じられないほどでした。このこと、それはただ空から出てきて、壮観であることがわかります。アロコスフライバイよりも大きな結果を期待することはできませんでしたが、誰もそれを本当に予想していませんでした。







オブジェクトは、後に微惑星2014MU69として識別されました アロコスに改名 「空」を意味するポウハタンの言葉の後。その出会いは、NASAが微惑星フライバイを実行する方法を変えることになります。先週の土曜日の夜、7年後、ニューホライズンズ まれなマイルストーン距離に到達しました 50 AU、または太陽からほぼ47億マイルの。ニューホライズンズがジュノやパーセベランスのようなミッションと一線を画しているのは、冥王星が木星や火星のような有名な惑星を主演するNASAのミッションの陰に住んでいたことです。ミッションは、(不当に考えている)この天体が持っていた謎を探求するために開始されました 惑星のステータスから降格 、隠れていた可能性があります。

このミッションは、2006年の開始以来、リスクがないわけではありません。NASAが太陽系外に送った以前のミッションとは異なり、何か問題が発生した場合に宇宙船をバックアップするボイジャー2号はありませんでした。スターンと彼のチームは、文字通りどこにも衝突したり燃えたりすることなく、冥王星に最終的に到達するのを見るのに、10年近くの耐え難い9年を待たなければなりませんでした。

ニューホライズン

深宇宙の新しい地平線。クレジット:NASA

スターン氏によると、ニューホライズンズでは、ボイジャーのように2つを構築する予算がありませんでした。ですから、何かが起こったとしたら、それはそれになるでしょう。それは私の頭の中にありました。冥王星が本当におもしろいと思っていたので成功させたかったのですが、正直、実際に間近で見たときの予想をはるかに超えていました。科学的にはただの不思議の国です。





New Horizo​​nsが構築されていたとき、それはテクノロジーが冒険できる極限にありました。スターンを悩ませたのは、60年代、70年代、80年代の過去のミッションのようになり、未知の空間領域に関する情報が失われ、科学者が持っていたデータの断片を拾う以外に選択肢がなくなってしまう可能性があることでした。残して、彼らが持っていたどんな画像と一緒にそれを元に戻しました。

エイリアンの惑星が実際にどのようなものであるかという科学は、フィクションがそれらについて夢見ていたものよりもさらに魅力的であることが証明されています。科学的な予言でさえ、発見されるのを待っている不思議の近くにはどこにも着陸しませんでした。ニューホライズンズのように進んだ任務が可能になる前は、火星の放射線爆撃された荒れ地に川や実際には水の兆候があるとは誰も予想していませんでした。冥王星が反響するような、水星を原始惑星の露出した鉄の芯にしたり、木星に氷の火山で衛星を噴出させたりすることはできなかったでしょう。それほど惑星ではないので、山、クレーター、氷の火山の洪水、そしてナイフのように上にある暗い広がりに切り込むギザギザの氷の頂上の幻想的な風景が明らかになりました。

私たちは21世紀の最初のミッションであり、別の惑星に行くことです、とスターンは言います。以前のミッションからのすべての観点から、アップグレードされたテクノロジーは多くのことを行い、私たちの予測が確認されました。とても素晴らしかったので、私たちは反応していました。私たちは、私たちが持っていたデータからストーリー全体をつなぎ合わせようとしていました。実行のためにAを取得している間、その完璧なフライバイのために、科学的な予測可能性のためにFを取得します。」

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スターンと彼のチームが冥王星について発掘したものは、ほとんどSF映画のように演じられました。それは一見氷の死んだ球のように見えます。太陽系の他の物体に近づいた衛星と探査機は、以前、物体が小さいほど地質学的特徴が少ないことを明らかにしていましたが、これは明らかに冥王星には当てはまりませんでした。そうだった より地質学的に複雑 ニューホライズンズチームが想像したよりも。その表面の多くの広大な層は、昨日はほとんど生まれませんでした—少なくとも宇宙論的には、昨日が数百万年であるとき。

アロコス

アロコス。クレジット:NASA

ニューホライズンズのラルフ機器の共同主任研究員である惑星科学者のキャシーオルキンも同様に驚いた。ラルフは、冥王星を前例のない詳細で画像化することができたカラーカメラと近赤外線画像分光計のデュオです。

オルキン氏はSYFYWIREに、冥王星とその衛星の表面の詳細な画像を提供することはわかっていましたが、地球からは不可能でした。そのため、これらのデータが冥王星システムの理解を変えることを期待していました。しかし、ラルフのデータの結果として私たちが見ることができる複雑さとアクティブなプロセスに気づいていませんでした。冥王星との出会いは私の例外を超え、私を驚かせました。

冥王星は見た目と同じくらい地質学的に死んでいると想定されただけでなく、その地質学的な力に力を与えるものは何とか孤立して走り続けています。衛星などのほとんどの小天体は、それらとそれらが周回する巨大な惑星との間の潮汐力によって動力を供給されています。スターンは、地質学的活動のわずかな兆候が突破口になると予想していましたが、彼も彼の同僚も、ニューホライズンズのロボットの目を通して画面に表示されていた巨大で驚くほど若い氷の火山の準備ができていませんでした。

プルートは型を壊しただけだと彼は言う。氷の火山は私たちを吹き飛ばしました。それは私たちが知っていると思っていたすべてを本当に書き直しました、そして冥王星の地質学的エンジンがそれをどのように続け、蒸気が不足していないかはまだわかりません。

オルキンにとって、ニューホライズンズが冥王星で見た最も驚くべき特徴の1つは巨大な氷河であり、ラルフ装置は赤外線分光法を使用して、氷河が凍結窒素、メタン、および一酸化炭素で噴出していることをミッションコントロールに戻って科学者に伝えました。

氷河の氷の対流の証拠や、標高の高い場所から低い場所への地形からの氷の流れなど、活発な地質学的プロセスを見るのは驚くべきことでした、と彼女は言いました。

エンケラドスとエウロパの衛星からの水蒸気の噴煙が氷河の地殻のはるか下に深い水があることを示唆しているように、冥王星の火山活動は地下の海を意味する可能性があります。冥王星のフライバイの後、スターンは衝突クレーターに気づきました スプートニク平原 何マイルにもわたる氷と岩の下にある海の潜在的な証拠を提供し、宇宙の危険から仮想の生命を保護しました。冥王星は太陽から遠すぎて、火星を拷問し続ける宇宙線、太陽嵐、コロナ質量放出に見舞われることはありませんが、それでも太陽を周回するときに、予期せずに不正な物体やさらに冷たい分子雲にぶつかる可能性があります。

冥王星には 潮汐平衡 、その殻全体がその平衡状態で移動します。これはおそらく地球規模の内海から到達します。冥王星が本当に生命に満ちた奇妙な海の世界であることを証明できるのは探査機だけでしたが、スプートニク平原の観測はそれをはるかに可能性の高いものにしました。

スプートニクのおかげで、冥王星の中に海があるという非常に強い状況論があります、とスターンは言います。偶然に作ったのは非常に長いショットです。

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冥王星のスプートニク平原

冥王星の白い「心」、スプートニク平原。クレジット:NASA

冥王星の衛星は、彼らが周回した物体よりも、地球上の私たちの衛星にとってさらに異質でした。ニューホライズンズに入ると、すべてのスターンと彼のチームは、それらが相対的な明るさとスペクトルであることを本当に知っていましたが、地質や地層については何も知りませんでした。彼らはまた、最大の月、 カロン 、表面は主に水氷でできていました。カロンは地質学的には冥王星の近くにはありませんが、それでもミッションの誰よりもはるかに活発です。冥王星の大気から逃れた揮発性物質は、その異常に暗い極地の氷冠であるコールドトラップに蓄積し続けます。

ニューホライズンズのプラズマセンサーは、冥王星の大気中のガスの脱出率を検出しました。これは、予測よりも1000分の1でした。その雰囲気も彗星のようであると期待されていましたが、驚くべきことに、何よりも地球に似ていることがわかりました。カロンに入って黒い氷に変形することは、ほとんど私たち自身の惑星から来た可能性があります。

カロンでは、科学者が「この使命で教科書を台無しにした」と言うのをよく耳にします、とスターンは説明します。私たちは本当に最初から教科書を書きました。カロンについては何も知りませんでしたが、カロンは非常に興味深い世界であることがわかりました。冥王星の大気からのガスが暗い物質に処理される氷冠についても、何かSFがあります。

ヒドラは、地球の過去について詳しく教えてくれるプルトニアの月です。スターンは、私たちの惑星がまだ宇宙衝突を経験していて、かつて私たちの太陽系であった混沌の中でより多くの物質を降着させていた原始惑星であったとき、それが地球の形成に最も近いアナロジーであると信じています。ヒドラのような衛星は、より大きな岩石の惑星や衛星(そして冥王星と呼びたいもの)の形成からの残り物です。

ニューホライズンズは、カロンのものが冥王星のすべての衛星を作成したことを発見しました。なぜなら、それらはすべて同じ原始惑星系円盤に形成され、宇宙のピンボールマシンで飛び回っているようにオブジェクトがいたるところに飛んでいるからです。 New Horizo​​nsのLORRIカメラとNVICカメラが連携して機能し、冥王星の印象的な山脈がどのように形成されたかを確認しました。いくつかは、スプートニク平原などのクレーターを残した影響の余波でした。他のものは構造的に形成された可能性があり、それはエキゾチックな氷の中で爆発する氷の火山を説明するかもしれません。まだ理解されていない他のフォーメーションがまだあります。

スターンが私たちを初期の太陽系に送り返すことができると信じているさらに別の物体はアロコスです。宇宙がまだ若くて熱くて気になっているときに惑星がどのように形成されたかを説明するためにどのモデルと理論が最も実行可能であったかについての長年の論争の後、どこからともなく現れたこのオブジェクトはおそらく答えを持っています。

アロコスは微惑星です。それは微惑星がどのように形成されるかを私たちに教えてくれるだろうと彼は言います。それは、そのようなオブジェクトが衝突なしで形成できるという証拠を提示し、それはバイナリ降着で発生する可能性があります。アロコスが多かれ少なかれ問題を解決したことは広く受け入れられています。それは、として知られているもので安定性を示しました 崩壊モデル 、これは惑星形成の他のモデルを除外します、そしてそれはニューホライズンズにとって大きなことでした—それは私たちが予期していなかったものでした。

これを見つけることは、その起源と形成を理解するために原始的なオブジェクトを観察したラルフの楽器なしでは不可能でした。

ラルフのデータから、2つのローブの色と表面組成が似ていることがわかります、とオルキンは述べています。これは、アロコスがどのように形成されたかを理解するのに役立ちます。おそらく、同じ環境で形成された2つのオブジェクトからのゆっくりとした融合、つまり同じような色と構成からです。ニューホライズンズが太陽系の外側にある別の物体の近くを飛んで、この謎めいた宇宙の領域についてさらに学ぶことを望んでいます。

カロン

冥王星最大の衛星、カロンとその暗い氷冠。クレジット:NASA

スターンはまた、ニューホライズンズが燃料をすべて燃やして見つけようとしない限り、カイパーベルトから別の不思議な物体が飛ぶことについて楽観的です。カイパーベルトは、オブジェクトの異種マッシュアップです。塵の粒子から巨大な小惑星やアロコスのような微惑星まで、それらは最初は太陽系全体からのさまざまな集団で形成されました。星間空間から投げ出された人もいるかもしれません。

今のところ、ニューホライズンズはアロコスとは異なる集団からの物体を見つけることに目を光らせています、そしてその物体は宇宙岩の奇妙な言語でしか書くことができなかった出来事について地球に戻った私たちにもっと何かを伝えるかもしれません。

これは純粋な発見の使命である、とスターンは言います。私たちは冥王星について多くの科学的な質問をするのに十分なことを知りませんでした、そして私たちがもっと知った今でも、物事は私たちを驚かせ続けています。たぶん、私たちは別のアロコスの瞬間があるでしょう。