Cum studiați un corp planetar extrem de mic în limitele exterioare slabe ale sistemului nostru solar? Adu-ți toți prietenii din întreaga lume să aștepte un eveniment deosebit de evaziv - dacă nu de scurtă durată. Intră pe James Elliot din MIT, care a lucrat cu zeci de observatorii și astronomi de pe tot globul, inclusiv Jay Pasachoff de la Williams College din Massachusetts, în încercarea de a face observații asupra obiectului Belt Belt Kuiper 55636, (cunoscut și sub numele de 2002 TX300), un corp mic orbitând la aproximativ 48 UA de Soare. Deoarece acest KBO este prea mic și îndepărtat pentru observații directe ale suprafeței sale, astronomii au urmărit și au trasat cursul său, dând seama când va trece prin fața unei stele îndepărtate.
KBO a avut loc sau a trecut în fața unei stele de fundal strălucitoare, un eveniment care a durat doar 10 secunde. Dar, în acest timp scurt, astronomii au putut determina dimensiunea și albedo-ul obiectului. Ambele rezultate au fost surprinzătoare.
55636 s-a dovedit a fi mai mic decât s-a crezut anterior, cu 300 km în diametru, dar este foarte reflectorizant, ceea ce înseamnă că este acoperit cu gheață proaspătă și albă.
Cele mai multe KBO cunoscute au suprafețe întunecate datorită intemperiilor în spațiu, acumulării de praf și bombardării de către razele cosmice, astfel luminozitatea 55636 implică faptul că are un mecanism activ de refacere a suprafeței sau poate că, în unele cazuri, gheața cu apă dulce poate persista timp de miliarde de ani în limitele exterioare. a Sistemului Solar.
42 de astronomi din 18 observatorii situate în Australia, Noua Zeelandă, Africa de Sud, Mexic și SUA au făcut parte din observații, dar din cauza vremii și a calendarului, doar două observatorii, ambele din Hawaii, au putut detecta ocultarea. Lucrând cu Wayne Rosing, Pasachoff a coordonat observațiile la Observatorul Las Cumbres Global Telescope Network, situat la Haleakala Crater din Maui, Hawaii, care a făcut cele mai bune observații.
Dar Pasachoff a declarat pentru Space Magazine că, având două unghiuri de vedere diferite pentru a lucra, oferea posibilitatea de a face măsurători destul de precise ale KBO.
„A fost absolut crucial să avem al doilea loc de observare”, a spus el. „Fără asta, noi
nu ar fi știut unde pe un corp rotund sau eliptic a trecut coarda, linia de ocultare și nu am fi putut să stabilim o limită superioară la dimensiunea corpului. ”
O coardă aproape de marginea unui corp imens poate fi dispărută de mică, a adăugat Pasachoff, ilustrând de ce au nevoie de cel puțin două acorduri.
Deși suprafețele altor corpuri extrem de reflectante din sistemul solar, cum ar fi planeta pitică Pluto și luna Saturn Enceladus, sunt reînnoite continuu cu gheață proaspătă din condensarea gazelor atmosferice sau prin criovolcanismul care aruncă apa în loc de lavă, 55636 este prea mică pentru ca aceste mecanisme să fie la locul de muncă.
„Lucrul surprinzător la un obiect vechi de un miliard de ani, care este atât de reflector este faptul că și-a păstrat sau și-a reînnoit reflectivitatea”, a spus Pasachoff, „deci posibilitățile includ întunecarea pe care știm că are loc în sistemul solar interior este mult mai puțin ieșită. Acolo; sau obiectul își reînnoiește gheața sau înghețul din interior. Avem nevoie de noi observații sau mai multe KBO cu ocultări și avem nevoie de mai multă muncă teoretică. "
Aceasta a fost prima observație „planificată” de succes a unui KBO folosind metoda de ocultare stelară. În 2009, o altă echipă a cercetat patru ani și jumătate de date Hubble pentru a descoperi ocultarea a 975 de metri KBO (3.200 de metri) și o distanță de 6,7 miliarde de kilometri.
Timp de câțiva ani, Pasachoff și echipa sa de la Williams College au lucrat cu Elliot și alții din MIT, precum și cu Amanda Gulbis din Observatorul Astronomic din Africa de Sud pentru a studia Pluton prin ocultare. Cu măsurători atente ale luminozității unei stele pe măsură ce Pluto o ascunde sau o ocultă, ei au arătat că atmosfera lui Pluton se încălzește ușor sau se extinde. Un obiectiv principal este acum să aflăm cum se schimbă atmosfera. Acest lucru va fi semnificativ în special cu nava spațială New Horizons, care se îndreaptă spre Pluton.
Pasachoff a spus că știe că albedo-ul lui 55636 va fi luminos, dar a fost surprins cât de strălucitor a fost. Originea acestui obiect se crede că provine dintr-o coliziune care a avut loc în urmă cu un miliard de ani între unul dintre cele trei planete pitice cunoscute din Centura Kuiper, Haumea și un alt obiect care a determinat ca mantaua glaciară a lui Haumea să se spargă într-o duzină de corpuri mai mici, inclusiv 55636.
"Mike Brown (KBO și vânătorul de planete pitice de la Caltech) mi-a spus anul trecut, înainte de observații, că obiectul va fi reflector, întrucât este în familia Haumea, iar Haumea în sine are un albedo ridicat", a spus Pasachoff.
Pasachoff a lucrat cu Brown și echipa sa anul trecut în încercarea de a surprinde ocultările reciproce ale tranzitului Haumea cu luna Namaka, folosind telescopul Palomar de 5 metri, dar nu au reușit să detecteze efectul extrem de mic, având în vedere perioada de rotație rapidă a lui Haumea. .
Elliot a folosit metoda de ocultare pentru a descoperi inelele lui Uranus în urmă cu zeci de ani și continuă să campioneze metoda.
Pasachoff a spus că observația recentă a 55636 a fost foarte plină de satisfacții. „A fost o observație incredibilă și am fost foarte mulțumit să fac parte din ea.” El a spus. „Sunt mândru că toate cele trei grafice din articolul Nature și ambele observații de succes au fost aranjate sau realizate de echipa noastră din Williams College.”
El a adăugat că orice astfel de observație include cel puțin aceste patru elemente: predicții astrometrice, observații, reducerea datelor, interpretare.
„Am fost foarte norocoși și interesați să avem succes cu observații”, a spus Pasachoff. „Dar este important de menționat că Jim Elliot și colegii săi de la MIT și Lowell Observatory lucrează de ani de zile pentru a perfecționa metodele de predicții pentru a le obține suficient de precise în acest scop. Și acest eveniment a fost pentru prima dată când previziunile au fost suficient de exacte pentru a merita presiunea totală a telescoapelor pe care le-am asamblat. Că am ales evenimentul, aproape de centrul prezicerii, este un credit pentru echipa de astrometrie. ”
Notă: Acest articol a fost actualizat la 6/20.
Surse: Williams College, (și schimb de e-mailuri cu Jay Pasachoff), MIT, BBC, Nature
