«Snømannen i verdensrommet» er fra solsystemets barndom

I det ytre solsystemet, 6,4 milliarder kilometer fra solen, svever det en «snømann».

Første nyttårsdag fløy Nasas romfartøy New Horizons forbi to isklumper som kolliderte i solsystemets spede barndom for 4,5 milliarder år siden.

Og nå bekrefter en ny studie, som samler den kunnskapen New Horizons har sendt til jorden, at himmellegemet er stort sett uendret siden solsystemet ble til.

– Vi har nå fått akkurat det vi håpet på. En bekreftelse på at kometen stammer fra solsystemets barndom, sier Christoffer Karoff, som er førsteamanuensis ved Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet.

Studien er nettopp publisert i tidsskriftet Science.

Les også: NASA: Romobjekt ser ut som en snømann

Kan lære oss om solsystemets barndom

Nettopp fordi Ultima Thule er så gammel og uendret, kan den gjemme på svar om hvordan jorden og de andre planetene i solsystemet har blitt til.

– Hvis vi kan lære å forstå hvordan den har samlet seg, så kan vi kanskje finne en brikke i puslespillet om hvordan de store planetene har oppstått, sier Kjartan Kinch, som er førsteamanuensis i astrofysikk og planetforskning ved Niels Bohr Institutet i Danmark.

Ultima Thule befinner seg i det kalde Kuiperbeltet som omkranser solsystemet. Mens jorden har hatt stor geologisk aktivitet med vulkaner og platetektonikk og dermed har endret seg mye siden solsystemet ble til, så har ting stått mer stille i Kuiperbeltet, sier Karoff.

– Vi har aldri før hatt direkte observasjoner av et himmellegeme i Kuiperbeltet, og de har en høy detaljgrad. Det gir oss et vindu til det tidlige solsystemet. Og da ligner det dessuten to objekter som har støtt sammen, sier han.

Les også: Hva skjer når en Harvard-professor foreslår at solsystemet vårt har blitt besøkt av en romsonde sendt av aliens?

Snømannen har blitt tynnere

Ultima Thule er omkring 30 kilometer i diameter, og de nyeste bildene avslører blant annet at den ikke har en like karakteristisk «snømannsform», som forskerne trodde da de så de første bildene. I stedet for å være to runde kuler, har det vist seg at kroppen er tynnere enn hodet.

Formen overrasket forskerne, men ifølge Kjartan Kinch er den kanskje ikke så sjelden:

– Andre kometer fra Kuiperbeltet har også lignende former. Kometen 67P, som Rosetta styrtet ned på, er også formet av sammensatte klumper. Men det har vært litt usikkerhet om formen har oppstått via den erosjonen som kometer utsettes for mens de flyr gjennom solsystemet, eller om de har hatt formen fra start av. Ultima Thules form tyder på det siste, sier Kinch.

(Saken fortsetter under bildet)

Øverst til venstre er bildet av Ultima Thule fra en avstand på 6600 kilometer. Her ser den ut som to runde sammenhengende kuler, men sammenligner man formen med rotasjonen og vinkelen som New Horizon har bilder fra, er formen av kroppen mer flat, viser forskernes modeller. (Foto/Illustrasjon: Stern et al.)

Is har klumpet seg sammen ved lav hastighet

Du forestiller deg kanskje en komet som et objekt som flyr gjennom det indre solsystemet med høy fart. Det kan det også være, men Ultima Thule har ikke blitt skjøvet ut av Kuiperbeltet, og derfor er den fortsatt intakt.

– Alt tyder på at den har samlet seg ved relativt lav hastighet, som et snøfnugg som har truffet et annet og til slutt formet en snøball. Her er det to store snøballer som langsomt har truffet hverandre. Hadde de hatt mer fart, hadde de trolig ødelagt hverandre, sier Kinch.

Etter hvert som objekter klumper seg sammen, vil tyngdekraften bli stor nok til å holde dem sammen, men forskerne vet fortsatt ikke helt hvordan man kommer fra objekter på størrelse med steiner til kilometerstore himmellegemer.

– Derfor er Ultima Thule fortsatt interessant, sier Kinch.

Les også: Romsonde slår rekord og knipser bilde 6 milliarder kilometer fra jorden

Solsystemet er som et avløp

Når Ultima Thule ikke har vokst seg større på de årene den har svevet stille rundt, så handler det om at den tilfeldigvis har hatt en plassering og retning der den ikke kollidert med noe på veldig lang tid.

I Kuiperbeltet i det ytre solsystemet er det nemlig ikke like stor tetthet av materiale, forklarer Kinch.

– Du kan forestille deg det tidlige solsystemet litt som et avløp der vannet renner inn mot midten. Her inne er det den største tettheten av gass som ramler sammen, og i ytterkanten er det ikke så stor tetthet, og ting går saktere, sier han.

De klumpene som raskest har vokst seg store i det indre solsystemet, har blitt større og større, helt til tettheten i midten, solen, har blitt stor nok til å danne kjernekraft og dermed lys, som har presset vekk gassen og stoppet utviklingen av flere planeter.

– Ultima Thule har rett og slett ikke rukket å vokse seg større før utviklingen av planeter stanset, sier Kinch.

(Saken fortsetter under bildet)

En illustrasjon av 2014 MU69, som Ultima Thules plassering i solsystemet kalles. (Illustrasjon: NASA New Horizons)

Forsker: «Nok data til de neste 10–15 årene»

Den nye studien er en gjennomgang av de dataene New Horizons sendte til jorden fram til 1. mars 2019. Men i framtiden vil vi lære enda mer.

På grunn av den dårlige dekningen i det ytre solsystemet er New Horizons slett ikke ferdig med å sende data om Ultima Thule. Faktisk vil det ta 20 måneder før vi har alt sammen.

– Det er arbeid for de neste fem til ti årene om bord. Det er fortsatt mange ting vi ikke forstår omkring hvordan Ultima Thule ble dannet. De neste oppgavene går ut på å lage modeller som kan forklare det vi ser. Men vi må inntil videre gå ut fra at de objektene som skapte jorden, har vært relativt sammenlignbare med Ultima Thule, sier Christoffer Karoff.

Imens er New Horizons på vei lenger ut i Kuiperbeltet, der den forhåpentligvis vil begynne på et nytt prosjekt i år 2021.

Referanse:

S.A. Stern mfl: « Initial results from the New Horizons exploration of 2014 MU69, a small Kuiper Belt object», Science (2019) DOI: https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaw9771

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for Forskning.no.