NASAのニューホライズンズがカイパーベルト拡張のほこりっぽいヒントを検出

年始に翻訳した論文と同じ内容ですが、太陽系外縁天体は遠くまで数多く分布しているのかもしれない。以下、機械翻訳。
NASAのニューホライズンズがカイパーベルト拡張のほこりっぽいヒントを検出
NASA通信
2024年 2月20日
記事
NASAのニューホライズンズ探査機からの新たな観測は、カイパーベルト（何十万もの氷で岩だらけの惑星の構成要素が住んでいる太陽系の広大で遠い外側のゾーン）が、私たちが思っているよりもずっと遠くまで広がっている可能性があることを示唆しています。


遠方のカイパーベルトにおける 2 つの物体間の衝突に関するアーティストのコンセプト。このような衝突は、カイパーベルトの物体から飛び散る粒子とともに、太陽系の外からの微小な塵衝突体によって降り注がれるとともに、ベルト内の塵の主な発生源となっている。
クレジット: Dan Durda、FIAAA
太陽から地球よりも約60倍離れたカイパーベルトの外縁を高速で通過しているニューホライズンズ・ベネチア・バーニー・スチューデント・ダスト・カウンター（SDC）装置は、予想よりも高いレベルの塵、つまり大型カイパー同士の衝突で生じた小さな凍った残骸を検出している。ベルトオブジェクト (KBO) と KBO から巻き上げられた粒子は、太陽系の外側からの微小なダストインパクターによって散布されます。

この測定値は、KBOの人口と塵の密度がその距離の10億マイル内側で減少し始めるはずであり、主要なカイパーベルトの外縁が現在の推定よりも数十億マイルも遠くまで伸びる可能性があることを示唆する一連の証拠の増加に寄与するという科学的モデルに反している。 – または、私たちがすでに知っているベルトを超えて、2番目のベルトが存在する可能性さえあります。

結果は、Astrophysical Journal Lettersの2月 1日号に掲載されます。

「ニューホライズンズは、海王星と冥王星をはるかに超えた惑星間塵の初めての直接測定を行っているので、あらゆる観測が発見につながる可能性があります」と論文の筆頭著者であり、コロラド大学ボルダー大学の物理学大学院生であるアレックス・ドナー氏は述べた。 SDCリーダーとして。「まったく新しい天体集団が衝突し、より多くの塵を生成する拡張カイパーベルトを私たちが検出したかもしれないという考えは、太陽系の最も遠い領域の謎を解く新たな手がかりを提供します。」

プロのエンジニアの指導の下、コロラド大学ボルダー大学の大気宇宙物理学研究所（LASP）の学生によって設計および構築されたSDCは、ニューホライズンズ全域で小惑星、彗星、カイパーベルト天体の衝突によって生成された微細な塵粒子を検出しました。 「私たちの太陽系を横切る50億マイル、18年間の旅 – 2006年の打ち上げ後、2015年の冥王星と2019年のKBOアロコスの歴史的なフライバイが含まれていました。NASAの惑星ミッションで設計、構築され、そして開発された最初の科学機器です」 SDC は学生によって「飛行」され、塵粒子の数を数えてサイズを測定し、太陽系外縁部におけるそのような天体の衝突率に関する情報を生成します。

最新の驚くべき結果は、ニューホライズンズが太陽から45から55天文単位（AU）を移動した際に3年間にわたってまとめられたもので、1AUは地球と太陽の間の距離、約1億4,000万キロメートルに相当します。

これらの測定値は、ニューホライズンズの科学者たちが、ハワイにある日本のすばる望遠鏡のような天文台を使用して、カイパーベルトの従来の外縁をはるかに超えた多数のKBOを発見したことを受けて得られたものです。この外縁（物体の密度が減少し始める場所）は約 50 天文単位にあると考えられていましたが、新しい証拠は、ベルトが 80 天文単位、あるいはそれ以上に延びる可能性があることを示唆しています。

ドナー氏によると、望遠鏡による観測が続く中、科学者たちはSDC塵の測定値が高い他の理由を調べているという。おそらく可能性は低いものの、可能性の 1 つは、放射圧やその他の要因がカイパーベルト内側で生成された塵を 50 天文単位を超えて押し出すことです。ニューホライズンズは、太陽系の内部に到達することができず、カイパーベルトの現在のモデルではまだ説明されていない、寿命の短い氷の粒子に遭遇した可能性もあります。

ボ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・スターン氏は、「ニューホライズンズからのこれらの新たな科学的結果は、探査機が太陽系内に新たな天体集団を発見した初めてのことになるかもしれない」と述べた。「この上昇したカイパーベルトの塵レベルがどこまで広がるのかを見るのが待ちきれません。」

現在、2回目の拡張ミッションに入っているニューホライズンズは、太陽から100天文単位を超える距離で2040年代まで運用するのに十分な推進剤と出力を備えていると期待されている。ミッション科学者らによると、SDCはそのはるか遠くで、星間粒子が塵環境を支配する領域への探査機の移行を記録する可能性さえあるという。地球からのカイパーベルトの補完的な望遠鏡観測により、ニューホライズンズは、カイパーベルト内で活動し、カイパーベルトに関する新しい情報を収集する唯一の宇宙船として、KBO、塵源とベルトの広がり、および星間塵についてさらに学ぶユニークな機会を持っています。そして他の星の周りの塵の円盤。

メリーランド州ローレルにあるジョンズ・ホプキンス応用物理研究所 (APL) は、探査機ニュー ホライズンズを製造および運用し、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。サンアントニオとコロラド州ボルダーに拠点を置くサウスウェスト研究所は、主任研究員アラン・スターンを通じてミッションを指揮し、科学チーム、ペイロード運用、および遭遇科学計画を指揮しています。ニュー ホライズンズは、NASA のニュー フロンティア プログラムの一部で、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によって管理されています。
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