איך לומדים גוף פלנטרי קטן במיוחד בגבהים החיצוניים העמומים של מערכת השמש שלנו? קבל את כל חבריך מרחבי העולם לחכות לאירוע מיוחד מאוד חמקמק - אם לא קצר מועד. היכנס לג'יימס אליוט מ- MIT, שעבד עם עשרות מצפים ואסטרונומים ברחבי העולם, כולל ג'יי פאסאצוף ממכללת וויליאמס במסצ'וסטס, בניסיון להפוך את התצפיות על אובייקט חגורת קויפר 55636 (המכונה גם 2002 TX300) לגוף קטן מקיפה סביב 48 AU מהשמש. מכיוון ש- KBO זה קטן מדי ומרוחק לתצפיות ישירות על פני השטח שלו, האסטרונומים עקבו אחרי ותכננו את מסלולו, כשהם מגלים מתי הוא יעבור מול כוכב רחוק.
ה- KBO התרחש, או עבר מול כוכב רקע בהיר, אירוע שנמשך 10 שניות בלבד. אך בפרק הזמן הקצר הזה, האסטרונומים הצליחו לקבוע את גודל האובייקט ואת האלבדו. שתי התוצאות הללו היו מפתיעות.
55636 נמצא שהוא קטן ממה שחשבו בעבר, בקוטר 300 ק"מ, אך הוא משקף מאוד, כלומר הוא מכוסה בקרח לבן ורענן.
לרוב ה- KBO הידועים ביותר יש משטחים כהים כתוצאה מבליעת חלל, הצטברות אבק והפצצות על ידי קרניים קוסמיות, כך שבהירותו של 55636 מרמזת שיש לה מנגנון פעולת חידוש פעיל, או שאולי במקרים מסוימים קרח מים מתוקים יכול להימשך מיליארדי שנים באזור החיצוני. של מערכת השמש.
42 אסטרונומים מתוך 18 מצפי הכוכבים הממוקמים באוסטרליה, ניו זילנד, דרום אפריקה, מקסיקו וארה"ב היו חלק מהתצפיות, אך בגלל מזג האוויר והתזמון, רק שני מצפים תצפיתיים, שניהם בהוואי, הצליחו לגלות את התולדות. בעבודה עם וויין רוזינג, פאסאצוף ריכז את התצפיות ברשת הטלסקופ הגלובלית של מצפה הכוכבים לאס קמברס הממוקם במכתש הליקאלה במאווי, הוואי, אשר ביצע את התצפיות הטובות ביותר.
אבל פאסאוף אמר למגזין Space כי העובדה ששני זוויות ראייה שונות לעבוד איתן סיפקה את היכולת לבצע מדידות מדויקות למדי של ה- KBO.
"זה היה קריטי לחלוטין לאתר התצפית השני," אמר. "בלעדיו, אנחנו
לא היינו יודעים איפה בגוף עגול או אליפטי חלף האקורד, קו התולדות ולא יכולנו להגדיר גבול עליון לגודל הגוף. "
אקורד בסמוך לקצה גוף ענק יכול להיות קטן ונעלם, הוסיף פסאצ'וף, והמחיש מדוע הם היו זקוקים לפחות לשני אקורדים.
למרות שמשטחים של גופים רפלקטיביים אחרים במערכת השמש, כמו כוכב הלכת הגמדי פלוטו וירח אנסלדוס של שבתאי, מתחדשים ברציפות בקרח טרי מהעיבוי של גזים אטמוספריים או על ידי קריובולקניזם שפולט מים במקום לבה, 55636 הוא קטן מדי כדי שהמנגנונים האלה יהיו בעבודה.
"הדבר המפתיע באובייקט בן מיליארד שנה כל כך רפלקטיבי הוא שהוא שמר או חידש את ההשתקפות שלו", אמר פסחוף, "כך שהאפשרויות כוללות את ההכהות שאנו יודעים שמתרחשת במערכת השמש הפנימית היא הרבה פחות מוצא שם; או שהאובייקט מחדש את הקרח או הכפור שלו מבפנים. אנחנו צריכים תצפיות חדשות או יותר של KBO עם תסריטים, ואנחנו צריכים יותר עבודה תיאורטית. "
זו הייתה התצפית "המתוכננת" הראשונה והמצליחה של KBO בשיטת הנסתר הכוכב. בשנת 2009 צוות אחר סרק ארבע וחצי שנים של נתוני האבל בכדי למצוא את התסריט של שטח קומה קטן במיוחד 975 מטר (3,200 רגל) ורוחב 6.7 מיליארד ק"מ (4.2 מיליארד מיילים) משם.
במשך כמה שנים עבדו פאסאצוף וצוותו ממכללת וויליאמס עם אליוט ואחרים מ- MIT, וכן עם אמנדה גולביס מהמצפה האסטרונומי בדרום אפריקה כדי ללמוד את פלוטו על ידי תולדה. בעזרת מדידות מדוקדקות של בהירות הכוכב כאשר פלוטו מסתיר אותו או מסתתר אותו, הם הראו שהאווירה של פלוטו התחממה מעט או התרחבה. מטרה עיקרית כעת היא לגלות כיצד האווירה משתנה. זה יהיה משמעותי במיוחד עם חללית New Horizons בדרך לפלוטו.
פאסאוף אמר שהוא יודע שהאלבדו של 55636 יהיה בהיר, אך הופתע עד כמה הוא בהיר. מקורו של חפץ זה, ככל הנראה, נבע מהתנגשות שהתרחשה לפני מיליארד שנה בין אחד משלושת כוכבי הלכת הגמדים הידועים ב חגורת קויפר, האומאה וחפץ אחר שגרם למעטפת הקפוא של האומא לפרוץ לתריסר גופות קטנות יותר או יותר, כולל 55636.
"מייק בראון (KBO וצייד כוכבי הלכת הגמדים מקלטק) אמר לי בשנה שעברה, לפני התצפיות, שהאובייקט יהיה מהורהר מכיוון שהוא נמצא במשפחת האומאה, ולהאומאה עצמה יש אלבדו גבוה", אמר פאסחוף.
פסאצוף עבד עם בראון וצוותו בשנה שעברה בניסיון לתפוס את התתרבויות הדדיות של מעברי האומא עם ירחו נמקה באמצעות הטלסקופ 5 מטר, אבל הם לא הצליחו לאתר את האפקט הקטן ביותר בהתחשב בתקופת הסיבוב המהירה של האומאה .
אליוט השתמש בשיטת הנסתר כדי לגלות את הטבעות של אורנוס לפני עשרות שנים וממשיך לאלוף את השיטה.
פסאצוף אמר כי התצפית האחרונה ב- 55636 הייתה מתגמלת מאוד. "זו הייתה תצפית מדהימה, ושמחתי מאוד להיות חלק ממנה." הוא אמר. "אני גאה בכך שכל שלושת הגרפים במאמר הטבע, ושניהם התצפיות המוצלחות, סודרו או נערכו על ידי צוות מכללת וויליאמס שלנו."
הוא הוסיף כי כל תצפית כזו כוללת לפחות את ארבעת היסודות האלה: תחזיות אסטרומטריות, תצפיות, צמצום נתונים, פרשנות.
"היינו בר מזל ומעוניינים להצליח בתצפיות", אמר פאסאוף. "אבל חשוב לציין שג'ים אליוט ועמיתיו ב- MIT ובמצפה הכוכבים של לואל עובדים במשך שנים כדי לשכלל את שיטות התחזית כדי להפוך אותם מדויקים מספיק למטרה זו. והאירוע הזה היה הפעם הראשונה שהתחזיות היו מדויקות מספיק בכדי לזכות את העיתונות המיוחלת של הטלסקופים שהרכבנו. כי אספנו את האירוע, בסמוך למרכז התחזית לאתחל, הוא קרדיט לצוות האסטרומטריה. "
הערה: מאמר זה עודכן בתאריך 6/20.
מקורות: מכללת וויליאמס, (וחילופי דוא"ל עם ג'יי פאסאצוף), MIT, BBC, טבע
