Wyznaczanie trendów w nauce: Prastary obiekt kosmiczny pomaga ustalić, jak powstają planety

Pierwszego stycznia 2019 roku, gdy sonda New Horizons agencji kosmicznej NASA mijała Arrokoth, przypominający wyglądem czerwonego bałwana obiekt oddalony od Ziemi o ponad 6,6 miliarda kilometrów, nie wiedzieliśmy jeszcze, że obali on przyjętą teorię na temat powstania planet w naszym Układzie Słonecznym.

Arrokoth, obiekt o długości 36 kilometrów i szerokości 20 kilometrów, znajduje się w obszarze zwanym Pasem Kuipera. Zalicza się on do planetozymali, jednych z elementów, które pełniły rolę budulca planet.

Od momentu tego krótkiego spotkania sprzed ponad roku naukowcom udało się zbadać dane i odkryć nowe, fascynujące szczegóły dotyczące pochodzenia tego kosmicznego bałwana, jego powstania, geologii, składu, barwy i temperatury. Swoje wnioski przedstawili na konferencji prasowej podczas dorocznego spotkania organizacji American Association for the Advancement of Science oraz w trzech artykułach zamieszczonych w czasopiśmie „Science”.

Rozwiązanie sporu na temat przebiegu powstania planet

Przed prezentacją na dorocznym spotkaniu Bill McKinnon, główny autor jednego z artykułów, powiedział w rozmowie z „The Guardian”: „Arrokoth zdumiał nas tym, czego się dzięki niemu dowiedzieliśmy. Dostarczył nam kilka ważnych faktów na temat naszego Układu Słonecznego. Nie jest on po prostu »kosmicznym ziemniakiem«. To niezwykły świat, który opowiedział nam nadzwyczajną historię”.

Powszechnie przyjęta teoria zakłada, że materia gwałtownie uderzała o siebie, tworząc coraz większe bryły, aż do momentu, gdy stały się one ciałami niebieskimi. Z badań wynika, że Arrokoth powstał w wyniku połączenia dwóch oddzielnych ciał 4,5 miliarda lat temu. Zespół nie znalazł żadnych dowodów świadczących o wystąpieniu gwałtownego zderzenia na jego powierzchni. „Brak jest dowodów na to, aby w jego historii doszło do heliocentrycznej, szybkiej ewolucji kolizyjnej lub jakiegokolwiek uderzenia o katastrofalnych (lub bliskich katastrofalnym) skutkach”, stwierdzili naukowcy w jednym z artykułów. „Dochodzimy do wniosku, że zamiast tego jego dwa człony… połączyły się, poruszając się z małą prędkością, nieprzekraczającą kilku metrów na sekundę, a prawdopodobnie nawet znacznie mniejszą”.

Alan Stern, główny badacz zajmujący się misją New Horizons i pierwszy autor drugiego artykułu, powiedział w rozmowie z „BBC”, że jest to odkrycie o „potężnym znaczeniu”. Jak dodaje: „Dominującą teorią była ta z końca lat 60. XX wieku, mówiąca o gwałtownych zderzeniach, natomiast niedawno powstała teoria łagodnej akumulacji, która wyparła swoją poprzedniczkę. Jest to rzadka sytuacja w dziedzinie planetologii, ale dziś udało nam się dojść do porozumienia w tej materii”.

Jaśniejszy obraz składu i pochodzenia Arrokotha

Trzeci artykuł poświęcony jest analizie charakterystycznego wyglądu Arrokotha. Panują na nim bardzo niskie temperatury, a jego powierzchnia pokryta jest lodem metanolowym. Za specyficzne, czerwone zabarwienie Arrokotha odpowiadają prawdopodobnie wykryte na jego powierzchni złożone cząsteczki organiczne.

„Arrokoth jest najdalszym, najbardziej prymitywnym obiektem w najbardziej nienaruszonym stanie, jaki kiedykolwiek był badany przez statek kosmiczny. Byliśmy więc pewni, że dostarczy nam wyjątkowych informacji”, powiedział Stern w rozmowie z „CNN”. „Dzięki niemu wiemy, jak powstały planetozymale, i jesteśmy przekonani, że odkrycie to stanowi znaczący postęp w zrozumieniu ogólnego procesu powstawania planetozymali i planet”.

W rozmowie z Agencją Reutera astronom i główny autor artykułu, John Spencer, powiedział: „Dzięki temu mamy teraz jaśniejszy obraz tego, jak powstały planety, w tym również Ziemia”.