ニューホライズンズチームが惑星形成パズルの重要なピースを発見

原始惑星系円盤の片隅でダストアグリゲイトが回転しながら結合して薄い円盤状の天体として成長。ある程度大きくなった天体は重力により連星から結合する。でも自重が軽いから潰れない薄い煎餅状のまま。衝突合体するか放射性同位体の崩壊熱で溶けるしかない。以下、機械翻訳。
ニューホライズンズチームが惑星形成パズルの重要なピースを発見

色のアロコス
アロコスの表面の均一な色と組成は、星雲のより離れた部分からの物質のミッシュマッシュではなく、太陽系星雲の小さな均一な雲から形成されたカイパーベルトオブジェクトを示しています。前者は、アロコスが太陽系星雲の雲の局所的な崩壊で形成されたという考えを支持しています。
クレジット：NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / Roman Tkachenko
NASAのニューホライズンズミッションのデータは、惑星と微惑星（惑星の構成要素）がどのように形成されたかについての新しい洞察を提供しています。

探査機ニューホライズンズは、2019年1月1日に古代のカイパーベルト天体アロコス（2014 MU69）を通過し、海王星の軌道を超えた広大な地域の太陽系形成の氷のような残骸の1つを人類が最初にクローズアップしました。地球から64億km以上離れた記録的なフライバイ中に収集された天体の形状、地質、色、および組成に関する詳細なデータを使用して、研究者は明らかに微惑星の起源に関する長年の質問に答えたため、理解が大幅に進歩しました惑星自体がどのように形成されたか。
チームは、これらの発見をサイエンス誌の3つの論文のセットで報告し、2月13日にシアトルで開催される米国科学振興協会の年次総会でメディアブリーフィングを行います。
「アロコスは、宇宙船がこれまで探査した中で最も遠く、最も原始的で最も原始的な物体であるため、伝えるべきユニークな物語があることはわかっていました」と、コロラド州ボールダーのサウスウェスト研究所のニューホライズンズ主任研究員アランスターンは述べました。「微惑星がどのように形成されたかを教えており、その結果は、微惑星全体と惑星形成の理解に大きな進歩をもたらすと信じています。」
昨年ニューホライズンズから送信された最初のフライバイ後の画像は、アロコスが滑らかな表面と均一な組成の2つの接続されたローブを持っていることを示しました。これらの最初の結果は昨年5月にScienceに掲載されました。
NASAの惑星科学部門のディレクターであるロリ・グレーズは、次のように述べています。「NASA​​のニューホライズン宇宙船の継続的な発見は、宇宙全体の太陽系で惑星体がどのように形成されるかについての知識と理解を再構築するので驚く。」
次の数か月、より高解像度のデータと高度なコンピューターシミュレーションを使用して、ミッションチームは、Arrokothがどのように形成されたかの写真を組み立てました。彼らの分析によると、この「接触バイナリ」オブジェクトのローブは、かつて互いに接近して低速で形成され、互いに周回し、穏やかに融合して、ニューホライズンズに観測された36kmの長さの天体を作成しました。
これは、階層的降着と呼ばれる微惑星形成の競合理論ではなく、原始太陽星雲内の固体粒子の雲の重力駆動崩壊中に形成されたアロコスを示しています。階層的降着における微惑星間の高速衝突とは異なり、粒子雲崩壊では、粒子は穏やかに融合し、ゆっくりと大きく成長します。
「化石が地球上で種がどのように進化したかを示すように、微惑星は惑星が宇宙でどのように形成されたかを教えてくれます」と、William McKinnonは述べました。今週。「アロコスは、激しい衝突によって形成されたのではなく、より複雑なダンスで構成されているため、そのコンポーネントオブジェクトがゆっくりと周回してから合流するように見えます。」
他の2つの重要な証拠がこの結論を裏付けています。アロコスの表面の均一な色と組成は、階層モデルが予測するような星雲のより離れた部分からの物質のミッシュマッシュではなく、局所的な雲崩壊モデルが予測するように、近くの材料から形成されたKBOを示します。
アロコスの各ローブの平坦化された形状と、極と赤道の非常に近い配置も、崩壊雲からのより秩序だった合併を示しています。さらに、アロコスの滑らかで軽くクレーターのある表面は、惑星形成時代の終わり以来、その顔がよく保存されたままであることを示しています。
「アロコスは、太陽の星雲にある「ローカルな」材料と一緒にゆっくりと集まった身体の物理的特徴を持っています」と、アリゾナ州フラッグスタッフのローウェル天文台のリーダーであり、科学論文。「より混沌とした降着環境では、アロコスのような天体は形成されず、そのように見えません。」
最新のアロコスレポートは、スターンが率いる2019年5月のサイエンスペーパーを大幅に拡大しています。3つの新しい論文は、最初のレポートの10倍のデータに基づいており、一緒になってアロコスの起源のはるかに完全な全体像を提供します。
「私たちが発見したすべての証拠は、粒子雲崩壊モデルのポイントであり、アロコスの形成モードの階層的付加を除いて、推論により、他の微惑星を除外しています」とStern氏は言いました。
New Horizons Arrokoth Axes Animation


科学者は、このアニメーションに示されているように、さまざまな角度から撮影されたすべての利用可能なアロコスのニューホライズンズ画像を使用して、3D形状を決定しました。この形状は、アロコスの起源に関する追加の洞察を提供します。アロコスの各ローブの平らな形状と、極と赤道の非常に近い配置は、同じ崩壊する粒子の雲から形成された2つのオブジェクトの整然とした穏やかな融合を示しています。アロコスは、太陽の星雲の小さな部分から「局所的に供給された」材料で、ゆっくりと集まった天体の物理的特徴を持っています。アロコスのようなオブジェクトは、より混沌とした降着環境では形成されず、そのようには見えません。
クレジット：NASA /ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所/サウスウェスト研究所/ジェームズ・タトル・キーン
ニューホライズンズは、遠くを通過する追加のカイパーベルトオブジェクトの新しい観測を続けています。ニューホライズンズは、カイパーベルトの荷電粒子放射とダスト環境のマッピングも続けています。現在観測されている新しいKBOは、アロコスのような発見を明らかにするには遠すぎますが、チームは各オブジェクトの表面特性や形状などの側面を測定できます。この夏、ミッションチームは大型の地上望遠鏡を使用して新しいKBOを検索し、この方法で研究を開始します。燃料が許せば、別のフライバイターゲットを探します。
探査機ニューホライズンズは現在地球から71億キロメートル離れており、正常に動作しており、カイパーベルトの奥深くまで時速50,400キロメートルで加速しています。
メリーランド州ローレルにあるジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所は、ニューホライズンズ宇宙船の設計、建設、運用を行い、NASAの科学ミッション総局のミッションを管理しています。マーシャル宇宙飛行センターの惑星管理事務所は、ニューホライズンにNASAの監督を提供します。サンアントニオに本拠を置くサウスウェスト研究所は、主任研究員スターンを介してミッションを指揮し、科学チーム、ペイロード運用、遭遇科学計画を率いています。ニューホライズンズは、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターが管理するNew Frontiers Programの一部です。
最終更新日：2020年2月14日
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