Son araştırmalar, Arrokoth gibi Kuiper Kuşağı’ndaki nesnelerin eski buzları oluşumlarından koruduğunu, mevcut teorilere meydan okuduğunu ve kuyruklu yıldız davranışı için “hareketsiz bir buz bombası” modeli önerdiğini gösteriyor. Bu görüntü, NASA’nın New Horizons uzay aracı tarafından 1 Ocak 2019’da Kuiper Belt nesnesi 2014 MU69’un geçişi sırasında çekildi. Katkıda bulunanlar: NASA/Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı/Güneybatı Araştırma Enstitüsü
Kuyruklu yıldızların gelişimini inceleyen yeni bir çalışma, derin uzaydaki nesnelerin, örneğin kuyruklu yıldızların Kuiper Kuşağı 486958 Arrokoth nesnesi, milyarlarca yıl öncesindeki antik buzları koruyarak zaman kapsülü görevi görebilir.
Yeni bir çalışma, bilim adamlarının, uzay kardan adamı olarak adlandırılan bir nesneden başlayarak, güneş sisteminin en uzak noktalarında bulunan uzak nesneler hakkında bildiklerini düşündükleri şeyleri sarsıyor.
Brown Üniversitesi ve SETI Enstitüsü’nden araştırmacılar, resmi olarak Kuiper Kuşağı Nesnesi 486958 Arrokoth olarak adlandırılan ve bir kardan adama benzeyen çift loblu nesnenin, nesnenin milyarlarca yıl önce ilk oluştuğu andan itibaren derinlerde depolanmış eski buzlara sahip olabileceğini keşfetti. Ancak bu, bulgularının sadece başlangıcı.
Kuyruklu yıldızların nasıl evrimleştiğini incelemek için geliştirdikleri yeni bir modeli kullanan araştırmacılar, bu azim becerisinin Arrokoth’a özgü olmadığını, güneş sisteminin en dış bölgelerinde yer alan ve geçmişi çok eskilere dayanan Kuiper Kuşağı’ndaki birçok nesnenin de bulunduğunu öne sürüyorlar. Güneş sisteminin yaklaşık 4,6 milyar yıl önce oluştuğunu gösteren buzlar, bunların oluşturduğu eski buzları da içeriyor olabilir.
Brown’dan gezegen bilimci Sam Birch, “Burada, çalışmamızda oldukça basit bir matematiksel modelle, bu ilkel buzları bu nesnelerin iç derinliklerinde çok uzun süre kilitli tutabileceğinizi gösterdik” dedi. makalenin ortak yazarları. “Topluluğumuzun çoğu bu buzların çoktan kaybolması gerektiğini düşünüyordu, ancak şimdi durumun böyle olmayabileceğini düşünüyoruz.”
Birch dergideki çalışmayı anlatıyor İkarus SETI Enstitüsü’nde kıdemli araştırma bilimcisi olan ortak yazar Orkan Umurhan ile birlikte.
Termal Evrim Modellerinin Yeniden Değerlendirilmesi
Şimdiye kadar bilim insanları bu uzay kayalarının üzerindeki buzlara zamanla ne olacağını anlamakta zorlanıyordu. Çalışma, karbon monoksit kadar sıcaklığa duyarlı buzların ömrünü hesaba katamayan, yaygın olarak kullanılan termal evrim modellerine meydan okuyor. Araştırmacıların çalışma için oluşturduğu model bu değişimi açıklıyor ve bu nesnelerdeki yüksek derecede uçucu buzların önceden düşünülenden çok daha uzun süre ortalıkta kaldığını öne sürüyor.
“Temel olarak Arrokoth’un çok soğuk olduğunu ve daha fazla buzun süblimleşmesi veya içindeki sıvı fazı atlayarak doğrudan katıdan gaza geçmesi için, ilk önce süblimleştirdiği gazın gözenekli kısmı boyunca dışarı doğru hareket etmesi gerektiğini söylüyoruz. süngerimsi iç kısım,” dedi Birch. “İşin püf noktası şu ki, gazı hareket ettirmek için aynı zamanda buzu da süblimleştirmeniz gerekiyor, böylece elde edeceğiniz şey bir domino etkisi olur: Arrokoth’un içinde hava soğur, buz daha az süblimleşir, daha az gaz hareketi olur, daha da soğur, vb. Sonunda her şey etkili bir şekilde kapanıyor ve elinizde yavaşça damlayan gazla dolu bir nesne kalıyor.”
Çalışma, Kuiper Kuşağı nesnelerinin hareketsiz “buz bombaları” gibi davranabileceğini, yörüngesel kaymalar onları güneşe yaklaştırıncaya ve ısı onları kararsız hale getirene kadar milyarlarca yıl boyunca içlerindeki uçucu gazları koruyabileceğini öne sürüyor. Bu yeni fikir, Kuiper Kuşağı’ndaki bu buzlu nesnelerin güneşe ilk yaklaştıklarında neden bu kadar şiddetli bir şekilde patladığını açıklamaya yardımcı olabilir. Bir anda içlerindeki soğuk gaz hızla basınçlanır ve bu cisimler kuyruklu yıldızlara dönüşür.
Birch’in makalenin ortak yazarı Umurhan, “Önemli olan, insanların bu çok soğuk ve eski nesneler için onlarca yıldır varsaydığı fiziksel modeldeki derin bir hatayı düzeltmiş olmamızdır” dedi. “Bu çalışma, kuyruklu yıldızın iç evrimi ve aktivite teorisinin yeniden değerlendirilmesi için ilk adım olabilir.”
Çalışma, toplamda mevcut tahminlere meydan okuyor ve kuyruklu yıldızların doğasını ve kökenlerini anlamak için yeni yollar açıyor. Birch ve Umurhan ortak araştırmacılardır. NASAKuyruklu Yıldız Astrobiyoloji Keşif Numune İadesi (CAESAR) misyonu, 67P/Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızından en az 80 gram yüzey malzemesi elde etmek ve bunu analiz için Dünya’ya geri göndermek.
Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, CAESAR’ın keşif ve örnekleme stratejilerine rehberlik ederek, kuyruklu yıldızın evrimi ve faaliyetlerine ilişkin anlayışımızı derinleştirmeye yardımcı olabilir.
“Dış güneş sisteminin her yerinde, küçük cisimlerde kilitlenmiş bu ilkel malzemelerden oluşan devasa rezervuarlar olabilir – bunlar bizim onları gözlemlememiz için patlamayı bekleyen veya biz onları alıp eve getirene kadar derin dondurucuda bekleyen malzemeler. Dünya,” dedi Birch.
Referans: Samuel PD Birch ve Orkan M. Umurhan tarafından yazılan “486958 Arrokoth dahilinde CO buz ve gazının tutulması”, 2 Mart 2024, İkarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2024.116027
Çalışma Heising-Simons Vakfı tarafından finanse edildi.