Le vaisseau spatial New Horizons de la NASA a survolé l'objet éloigné Ultima Thule de la ceinture de Kuiper (2014 MU69) le 1er janvier 2019.
(Image: © NASA / Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins / Institut de recherche du Sud-Ouest / Observatoire national d'astronomie optique)
Une fusion étonnamment douce entre deux petits corps primordiaux a formé l'objet distant Ultima Thule, suggère une nouvelle étude.
Ces deux progéniteurs eux-mêmes ont probablement fusionné à partir du même nuage de matériel glacé au aube du système solaire, à des milliards de kilomètres du soleil nouveau-né. Ils ont d'abord encerclé un centre de masse commun, mais se sont de plus en plus rapprochés, pour finalement se retrouver de manière résolument tranquille.
"Ces gars-là semblent s'être réunis à une vitesse d'accostage des engins spatiaux", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Alan Stern, du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado. "C'est vraiment instructif sur l'origine de planétésimaux là-bas."
Stern est le chercheur principal de la mission New Horizons de la NASA, qui volé par Ultima Thule le 1er janvier de cette année. La nouvelle étude, qui a été publiée en ligne aujourd'hui (16 mai) dans la revue Science, décrit les premiers retours scientifiques de ce survol, la rencontre planétaire la plus éloignée de l'histoire du vol spatial.
Cible éloignée numéro 2
Nouveaux horizons lancé en janvier 2006 pour avoir le premier aperçu de Pluton, qui était resté en grande partie mystérieux depuis sa découverte en 1930. Le vaisseau spatial a atteint cet objectif de mission principal en juillet 2015, en zoomant à moins de 12800 kilomètres (12 500 kilomètres) de la planète naine et en capturant des images étonnantes de sa surface incroyablement complexe et diversifiée.
L'équipe de New Horizons a ensuite tourné son attention vers Ultima Thule (nom officiel: 2014 MU69), un petit objet qui se trouve actuellement à environ 6 milliards de kilomètres de la Terre, soit 1,6 milliard de kilomètres de plus que Pluton.
Le survol du 1er janvier, pièce maîtresse de la mission prolongée de New Horizons, a été un exploit de vol spatial encore plus difficile que le Rencontre avec Pluton.
Ultima Thule est beaucoup plus petit que le planète naine, couvrant seulement 22 miles (35 km) dans sa plus longue dimension. Et New Horizons a donné à Ultima Thule un rasage beaucoup plus proche que Pluton, naviguant à seulement 2200 miles (3540 km) au-dessus de la surface glaciale du petit objet. La sonde filait à 51 280 km / h (32 280 mi / h) par rapport à sa cible à l'époque.
Jusqu'à présent, New Horizons n'a transmis à la maison que 25% de ses données de survol, qui devraient toutes être disponibles d'ici la mi-2020. La nouvelle étude est basée sur seulement 10% du transport total attendu - le montant disponible lorsque les chercheurs ont soumis le document fin février, a déclaré Stern. Mais même ce premier aperçu limité de l'imagerie et des mesures de New Horizons a produit des résultats très intrigants, comme le montre le nouveau document.
Un bonhomme de neige rougeâtre aplati
New Horizons a constaté que 2014 MU69 est un "contact binaire" composé de deux lobes, que l'équipe a surnommé Ultima (le plus gros) et Thulé. L'objet donc ressemble à un bonhomme de neige - un écrasé et sanglant, de toute façon.
Ultima Thule est l'objet le plus rouge jamais exploré par un vaisseau spatial, à l'exception de Mars, A déclaré Stern. La planète rouge doit sa teinte aux oxydes de fer (rouille), mais quelque chose d'autre se passe avec le MU69 2014. L'équipe de New Horizons pense que la couleur provient de molécules organiques complexes appelées tholines, ou quelque chose comme ça.
Ce ne serait pas du jamais vu; on pense que les tholins sont responsables des bandes rougeâtres que New Horizons a repérées sur Pluton et sa plus grande lune, Charon.
Et puis il y a le bit écrasé: Ultima Thule, en particulier le lobe Ultima, est notamment aplati - "quelque chose que personne ne s'attendait ni ne prédisait avec des modèles, renvoyant les théoriciens à la planche à dessin", a déclaré Stern à Space.com.
L'équipe ne sait pas comment Ultima Thule a obtenu sa forme de crêpe. Il est possible que la rotation rapide ait joué un rôle, a déclaré Stern. (L'objet effectue actuellement un tour toutes les 15,9 heures, mais les deux lobes constitutifs peuvent avoir tourné beaucoup plus rapidement dans leur jeunesse, avant la fusion.)
"Ou peut-être y a-t-il eu beaucoup d'érosion aérodynamique", a déclaré Stern, invoquant la possibilité que du gaz et des grains de matériau qui n'ont pas été incorporés dans Ultima ou Thule auraient pu les récurer.
De nombreux autres mystères subsistent également. Par exemple, Ultima arbore un certain nombre de buttes de taille similaire, qui peuvent être les contours des plus petites pièces qui ont constitué le lobe. Cependant, de tels monticules ne sont pas visibles sur Thulé.
Cela peut être dû au fait que les deux lobes se sont formés de manière légèrement différente. Mais Thulé a un cratère de 7 km de large appelé Maryland. Il est donc possible que le lobe ait également des monticules, mais ces caractéristiques ont été enterrées lorsque l'impact du gougeage du Maryland a refait surface à Thulé, a déclaré Stern. (New Horizons n'a pas espionné de gros cratères sur le lobe Ultima.)
De plus, les deux lobes ont de nombreuses petites fosses, dont l'origine reste indéterminée. Et plusieurs processus de formation sont probablement impliqués, selon les membres de l'équipe d'étude.
"Notre évaluation est que les chaînes de fosses de taille similaire sont plus susceptibles d'être formées par des processus internes que par la cratérisation, mais les fosses isolées qui présentent des contours de forme approximativement circulaire, des dépressions intérieures en forme de bol et, dans certains cas, des rebords surélevés, sont plus cohérents avec la morphologie du cratère d'impact ", ont écrit les chercheurs dans la nouvelle étude.
L'équipe de New Horizons n'a pas encore repéré de satellites ou d'anneaux en orbite autour d'Ultima Thule, et l'objet n'a montré aucun signe d'atmosphère ou de dégazage de type comète. Mais les chercheurs continueront de chercher alors que de plus en plus de données descendent sur Terre.
Un objet primordial
La forme à deux lobes d'Ultima Thule suggère fortement que l'objet est primordial, remontant jusqu'à la naissance du système solaire.
Les vitesses d'impact dans le quartier de MU69 en 2014 - les profondeurs froides et sombres au-delà de Neptune connues sous le nom de ceinture de Kuiper - sont actuellement d'environ 1 080 km / h. Une rencontre moderne de deux objets serait donc trop violente pour produire l'Ultima Thule que nous voyons aujourd'hui; ses deux lobes auraient été détruits ou déformés, ont découvert Stern et ses collègues.
En effet, les travaux de modélisation présentés par l'équipe lors d'une conférence le mois dernier suggèrent que la collision environ 5,5 mph (8,9 km / h) - plus lent que la plupart des joggeurs. Un tel "environnement dynamique doux" était présent il y a longtemps, peu de temps après la formation du soleil.
D'autres éléments de preuve renforcent la notion selon laquelle Ultima Thule est un objet ancien et relativement inchangé. Par exemple, ses deux lobes sont similaires à la fois en luminosité et en couleur, ce qui suggère qu'ils se sont formés depuis longtemps dans le même nuage tourbillonnant de gaz et de poussière.
"Il s'agit du premier contact binaire incontestablement primordial que nous avons vu de près avec un vaisseau spatial", a déclaré Stern.
Plus de travail à faire
Les membres de l'équipe de New Horizons pourraient finir par percer plus de mystères Ultima Thule un jour; la plupart des données de survol ne sont toujours pas descendues sur Terre, après tout.
Et même lorsque toutes ces informations ont été analysées, il reste peut-être encore du travail à faire. Le vaisseau spatial est sain et a assez de carburant pour voler par un autre objet lointain, A déclaré Stern.
La NASA devrait accorder une autre extension de mission pour que cela se produise, et l'équipe de New Horizons ne peut pas demander une telle extension avant l'année prochaine, a déclaré Stern. Mais les chercheurs ont certainement l'intention de le faire.
"Nous sommes venus jusqu'ici jusqu'à la ceinture de Kuiper, et nous allons essayer de faire tout ce que nous pouvons [hors de cette mission]", a déclaré Stern.
Plus de vaisseaux spatiaux exploreront le système solaire extérieur à l'avenir, "mais ils ne seront pas là de sitôt", a déclaré Stern. "Nous sommes ici, et nous allons le traire."
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