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L'équipe de New Horizons découvre une pièce critique du puzzle de la formation planétaire – Actualite-sante

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Les données de la mission New Horizons de la NASA fournissent de nouvelles informations sur la façon dont les planètes et les planétésimaux – les blocs de construction des planètes – ont été formés. le 1er janvier 2019, offrant au premier regard rapproché de l'humanité l'un des vestiges glacés de la formation du système solaire dans la vaste région au-delà de l'orbite de Neptune. En utilisant des données détaillées sur la forme, la géologie, la couleur et la composition de l'objet – recueillies lors d'un survol record qui s'est produit à plus de six milliards de kilomètres de la Terre – les chercheurs ont apparemment répondu à une question de longue date sur les origines planétésimales, et ont donc fait une avancée majeure pour comprendre comment les planètes elles-mêmes se sont formées.

L'équipe rapporte ces résultats dans un ensemble de trois articles dans la revue Science et lors d'une conférence de presse le 13 février à l'American Association for the Advancement of Réunion scientifique à Seattle.

"Arrokoth est l'objet le plus éloigné, le plus primitif et le plus vierge jamais exploré par un vaisseau spatial, nous savions donc qu'il aurait une histoire unique à raconter", a déclaré le chercheur principal de New Horizons, Alan Stern, du Sud-Ouest. Institut de recherche de Boulder, Colorado. "Il nous apprend comment les planétésimaux se sont formés, et nous pensons que le résultat marque une avancée significative dans la compréhension de la formation globale des planétésimales et des planètes."

Les premières images post-survol transmises par New Horizons l'année dernière ont montré qu'Arrokoth avait deux lobes connectés, un surface lisse et une composition uniforme, indiquant qu'il était probablement vierge et fournirait des informations décisives sur la formation de corps comme celui-ci. Ces premiers résultats ont été publiés dans Science en mai dernier.

"C'est vraiment une découverte passionnante pour ce qui est déjà une mission très réussie et historique", a déclaré Lori Glaze, directrice de la Division des sciences planétaires de la NASA. "Les découvertes continues du vaisseau spatial New Horizons de la NASA étonnent alors qu'il remodèle nos connaissances et notre compréhension de la formation des corps planétaires dans les systèmes solaires à travers l'univers."

Au cours des mois suivants, en travaillant avec des données de plus en plus haute résolution et sophistiquées simulations informatiques, l'équipe de mission a rassemblé une image de la façon dont Arrokoth a dû se former. Leur analyse indique que les lobes de cet objet "contact binaire" étaient autrefois des corps séparés qui se sont formés à proximité les uns des autres et à faible vitesse, se sont mis en orbite, puis ont fusionné doucement pour créer l'objet de 22 milles de long observé par New Horizons.

Ce indique Arrokoth formé lors de l'effondrement par gravité d'un nuage de particules solides dans la nébuleuse solaire primordiale, plutôt que par la théorie concurrente de la formation planétésimale appelée accrétion hiérarchique. Contrairement aux collisions à grande vitesse entre planétésimaux dans l'accrétion hiérarchique, dans l'effondrement nuage-particule, les particules fusionnent doucement, grossissant lentement.

"Tout comme les fossiles nous disent comment les espèces ont évolué sur Terre, les planétésimaux nous disent comment les planètes se sont formées dans l'espace, "a déclaré William McKinnon, un co-investigateur de New Horizons de l'Université de Washington à St. Louis, et auteur principal d'un article de formation Arrokoth dans Science cette semaine. "Arrokoth ressemble à ce qu'il n'est pas parce qu'il s'est formé par de violentes collisions, mais dans une danse plus complexe, dans laquelle ses objets composants ont lentement orbité entre eux avant de se rassembler."

Deux autres éléments de preuve importants soutiennent cette conclusion. La couleur et la composition uniformes de la surface d'Arrokoth montrent le KBO formé à partir de matériaux voisins, comme le prédisent les modèles locaux d'effondrement des nuages, plutôt qu'un méli-mélo de matière provenant de parties plus séparées de la nébuleuse, comme le prédisent les modèles hiérarchiques.

Les formes aplaties de chacun des lobes d'Arrokoth, ainsi que l'alignement remarquablement étroit de leurs pôles et équateurs, indiquent également une fusion plus ordonnée à partir d'un nuage d'effondrement. De plus, la surface lisse et légèrement cratérisée d'Arrokoth indique que son visage est resté bien préservé depuis la fin de l'ère de la formation de la planète.

"Arrokoth a les caractéristiques physiques d'un corps qui s'est assemblé lentement, avec des matériaux" locaux "dans le soleil nébuleuse ", a déclaré Will Grundy, responsable de l'équipe thématique de composition de New Horizons du Lowell Observatory à Flagstaff, Arizona, et auteur principal d'un deuxième article scientifique. "Un objet comme Arrokoth ne se serait pas formé, ou ne ressemblerait pas à cela, dans un environnement d'accrétion plus chaotique."

Les derniers rapports Arrokoth développent considérablement le document scientifique de mai 2019, dirigé par Stern. Les trois nouveaux articles sont basés sur 10 fois plus de données que le premier rapport et fournissent ensemble une image beaucoup plus complète de l'origine d'Arrokoth.

"Toutes les preuves que nous avons trouvées indiquent des modèles d'effondrement des nuages ​​de particules, et tous excluent une accrétion hiérarchique pour le mode de formation d'Arrokoth et, par déduction, d'autres planétésimaux ", a déclaré Stern.

New Horizons continue d'effectuer de nouvelles observations d'autres objets de la ceinture de Kuiper qu'il traverse au loin. New Horizons continue également de cartographier le rayonnement des particules chargées et l'environnement des poussières dans la ceinture de Kuiper. Les nouveaux KBO observés maintenant sont trop éloignés pour révéler des découvertes comme celles d'Arrokoth, mais l'équipe peut mesurer des aspects tels que les propriétés de surface et la forme de chaque objet. Cet été, l'équipe de mission commencera à utiliser de grands télescopes au sol pour rechercher de nouveaux KBO à étudier de cette manière, et même pour une autre cible de survol si le carburant le permet.

Le vaisseau spatial New Horizons est maintenant à 4,4 milliards de miles (7,1 milliards de kilomètres) de Terre, fonctionnant normalement et accélérant plus profondément dans la ceinture de Kuiper à près de 31 300 milles (50 400 kilomètres) par heure.

Le laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland, a conçu, construit et exploite le vaisseau spatial New Horizons, et gère le mission pour la Direction des missions scientifiques de la NASA. Le Marshall Space Flight Center Planetary Management Office assure la supervision de la NASA pour les Nouveaux Horizons. Le Southwest Research Institute, basé à San Antonio, dirige la mission via le chercheur principal Stern, et dirige l'équipe scientifique, les opérations de charge utile et la planification scientifique des rencontres. New Horizons fait partie du programme New Frontiers géré par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, Alabama.

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