Zmenek s kamnom še malo naprej od Plutona

New Horizons je sonda, ki je razkrila, da ima mali Pluton srce, 1. januarja pa bo odbrzela mimo skrivnostnega kamna Ultima Thule več kot šest milijard kilometrov stran od Zemlje, v Kuiperjevem pasu. Kaj bo našla tokrat?

V temnem delu našega osončja za Neptunom, kjer je Sonce videti kot majhna zvezdica, kroži oblak ostankov iz časa, ko Zemlje še ni bilo. Kuiperjev pas (tudi Edgeworth-Kuiperjev pas) je skrivnostno asteroidno območje, ki se razteza naprej od Neptunove orbite, od 30 do 55 astronomskih enot od Sonca (astronomska enota (AE) je približna razdalja med Zemljo in Soncem, znaša okoli 150 milijonov kilometrov). Tezo o obstoju pasu je v 40. letih prejšnjega stoletja prvi predlagal irski astronom Kenneth Edgeworth, nizozemsko-ameriški astronom Gerard Kuiper, ki velja tudi za očeta planetarne znanosti, pa jo je leta 1951 dodatno utemeljil. Prvo telo v njem so pravzaprav odkrili, še preden so vedeli, da pas obstaja. To je seveda Pluton, ki ga je Clyde Tombaugh odkril leta 1930. Kar 62 let je moralo preteči, da so astronomi našli naslednje.



Leta 1992 sta namreč Dave Jewitt in Jane Luu s havajske univerze odkrila majhno nebesno telo, poimenovala sta ga 1992QB1 (uradno ime 15760 Albion), ki okoli Sonca kroži za orbito Neptuna na oddaljenosti okoli 40 AE. Znanstveniki domnevajo, da je v pasu nekaj sto tisoč nebesnih teles s premerom več kot 100 kilometrov in na bilijone manjših, tudi kometov. Kuiperjev pas počasi propada, ko se nebesna telesa zaletavajo in razpadajo na vse manjše dele. Iz tega območja po prepričanju znanstvenikov izvirajo kratkoperiodični kometi, to pomeni, da imajo obhodno dobo okoli Sonca krajšo od dvesto let. Ti kometi, ker pogosto zaidejo v bližino Sonca, kmalu izgubijo svoj izhlapevajoči material. Dolgoperiodični kometi pa izvirajo iz še bolj oddaljenega kota osončja, to je iz Oortovega oblaka.





Največji »prebivalec« Kuiperjevega pasu je pritlikavi planet Pluton, sledita mu prav tako pritlikava planeta Haumea in Makemake. Med večjimi tako imenovanimi čezneptunskimi telesi sta tudi Plutonova luna Haron in telo Sedna, katerega orbita Soncu nikoli ni bližje od 76 AE (na svoji 12.000 let dolgi orbiti se od njega oddalji celo za 900 AE). Prav zato nekateri menijo, da Sedna niti ne spada med telesa v pasu. V Kuiperjevem pasu naj bi nastala tudi Erida, pritlikavi planet, ki ga uvrščajo med telesa v tako imenovanem razpršenem disku, ki se razteza do okoli 1000 AE. Njena orbita sicer prečka pas. Notranji del razpršenega diska je del Kuiperjevega pasu. Disku pa sledi Oortov oblak. Erida s premerom 2326 kilometrov je le za nekaj kilometrov manjša od Plutona (premer 2370 kilometrov), sprva je celo veljala za večjo. Ob odkritju januarja 2005 je pošteno razburkala astronomsko javnost, zaradi nje oziroma njenih značilnosti je Pluton tudi izgubil status pravega planeta.

Nov cilj: Ultima Thule

Pluton in njegovo luno je sonda New Horizons obiskala julija 2015 in razkrila, da je skoraj tako kompleksen kot vsi drugi skalnati planeti v našem osončju, na prvi dan novega leta pa bo vse svoje znanstvene instrumente in kamere usmerila v nebesno telo Ultima Thule z uradno oznako 2014 MU69, katerega premer je okoli 37 kilometrov. Razkrila bo natančno velikost telesa, površje, sestavo, morda kakšnega spremljevalca, hkrati bo znanstvenikom pomagala razumeti, kako je nastajalo osončje. »To bodo zgodovinski trenutki,« poudarja Alan Stern, glavni preiskovalec pri misiji z raziskovalnega inštituta Southwest v Boulderju v Koloradu. Tako globoko v Kuiperjevem pasu sonda z Zemlje še ni bila in Ultima Thule, kar v latinščini pomeni prek najbolj oddaljenih meja, bo najbolj oddaljeno telo, ki ga bomo spoznali od blizu.

Ko se je sonda pred tremi leti približevala 2370 kilometrov širokemu Plutonu, je iz dneva v dan razkrivala več podrobnosti. Nebesno telo Ultima Thule pa bo z okoli 37 kilometri skoraj do zadnjega ostalo le majhna pika. Srečanje, od Zemlje oddaljeno 43,4 AE ali 6,4 milijarde kilometrov, bo kratko, saj bo sonda mimo poletela s hitrostjo kakšnih 50.000 kilometrov na uro. Od površja bo oddaljena le 3500 kilometrov. Za primerjavo, julija 2015 je mimo Plutona letela na razdalji 12.500 kilometrov.



Ob srečanju sonda ne bo mogla komunicirati z Zemljo, saj bo osredotočena na cilj, nekaj ur zatem pa se bo obrnila in začela pošiljati podatke, ki bodo do nadzornega centra na Zemlji potovali več kot šest ur. Drugega ali tretjega januarja bodo najverjetneje prispele najboljše fotografije kamna, najbrž pa bodo podatki curljali do nas še vse prihodnje leto in večji del leta 2020. Znanstveniki pravijo, da si lahko prenos podatkov predstavljamo kot staro klicno povezavo z internetom.

Ultimo Thule so v iskanju zanimivega telesa, kamor bi poslali New Horizons, odkrili 26. junija 2014 z vesoljskim teleskopom Hubble, saj nebesno telo z navidezno magnitudo 27 najdejo le najzmogljivejši teleskopi. Pozornost znanstvenikov je pritegnilo pet teles, Ultima Thule pa je bila najlažje dosegljiva, saj so pri preusmerjanju sonde porabili najmanj goriva. Od odkritja so skušali z opazovanjem od daleč ugotoviti čim več o njej. Njen premer je od 30 do 45 kilometrov, bila naj bi podolgovat objekt, morda gre za bližnji binarni sistem, saj je opazovanje pokazalo dvoglavo obliko. Njeno leto je dolgo 296 zemeljskih, orbita okoli Sonca pa je skoraj popolna krožnica.

Sonda večino časa prespala

Sondo New Horizons so izstrelili 19. januarja 2006, Zemljino orbito je zapustila s hitrostjo 58.000 kilometrov na uro, februarja 2007 je izkoristila gravitacijsko pomoč plinskega velikana Jupitra, da je povečala svojo hitrost, a kljub temu je do Plutona in njegovih petih lun potovala devet let. Zaradi velike hitrosti je le poletela mimo planetka, saj je bilo nemogoče, da bi se utirila v orbito. Večinoma je bila v hibernaciji, ko je večina instrumentov ugasnjenih. Plovilo v hibernaciji deluje avtonomno, minimalna ekipa stanje preverja le nekajkrat na mesec, pa tudi sama sonda pošilja poročila o statusu. Pred srečanjem s Plutonom so sondo decembra 2014 zbudili, nato so jo aprila 2017 znova uspavali. V polni pripravljenosti na srečanje z Ultimo Thule je od letošnjega junija.
Sonda, ki ji energijo daje plutonij, bo za raziskovanje uporabila iste instrumente, ki so se izkazali pri opazovanju Plutona. Kamera Lorri bo zaznala zelo majhne podrobnosti, z ultravijolično kamero Alice in infrardečim spektrometrom Ralph pa bo sonda proučila sestavo kamna. Drugi instrumenti bodo zaznali še temperaturo, morebitno atmosfero …

Pluton presenetil s pestrostjo

Mnogi so pričakovali, da bodo Pluton in njegove lune nezanimivi mrtvi nebesni objekti. Toda Pluton je imel na zalogi prijetna presenečenja; izkazalo se je, da je geološko aktiven planet s tanko modrikasto dušikovo atmosfero. Na površju so odkrili tako območja z dušikovim, metanovim kot vodnim ledom. Okoli tisoč kilometrov široka ravnica Sputnik Planum v obliki srca, kjer ni kraterjev, je stara le okoli 10 milijonov let, kar je geološko gledano zelo mlada značilnost. Ravnica je največji ledenik v našem osončju, so zapisali pri Nasi.
Sonda je razkrila tudi podrobnosti njegove lune Haron s premerom 1212 kilometrov, s katero ustvarjata binarni sistem. Na luni je 1600 kilometrov dolg kanjon, torej štirikrat daljši od Velikega kanjona, ponekod je tudi dvakrat globlji. Kanjon je dokaz pestre geološke aktivnosti. Znanstveniki predvidevajo, da je imela luna pod površjem ocean, ko je ta zmrznil, je led zavzel večjo prostornino in tako je površje razpokalo. Izjemno odkritje je bila tudi rdečina na Haronovih polih. Gre za metan, ki je ušel iz Plutonove atmosfere, a ga je ujela gravitacija lune. Na polih je metan zmrznil. V kombinaciji z ultravijoličnim sevanjem se je preoblikoval v težje hidrokarbonate in nato v rdečkaste organske molekule, imenovane tolini.

Obisk še enega nebesnega telesa?

Znanstveniki upajo na novoletno presenečenje tudi pri Ultimi Thule. Ko bo prenos podatkov končan, bodo lahko začeli razmišljati o novem cilju. Jedrska baterija namreč zadostuje še za vsaj dvajset let obratovanja, kar je več kot dovolj za nove vznemirljive misije sonde New Horizons. Energije je dovolj, da bi lahko delovala tudi po tem, ko bo zapustila heliosfero in se v medzvezdnem prostoru pridružila obema Voyagerjema.



Ekipa sonde New Horizons pripravlja tudi prenose dogajanja.