486958 Аррокот - 486958 Arrokoth

486958 Arrokoth, предварительное обозначение 2014 MU 69, это транснептуновый объект, расположенный в поясе Койпера. Это контактная двойная система длиной 36 км (22 мили), состоящая из двух планетезималей. диаметром 21 км (13 миль) и 15 км (9 км), которые соединены по своим основным направлениям топоры. (3 мили) в поперечнике, которые слились вместе до того, как вошли в контакт. ормирования сохранились. С пролетом космического зонда New Horizons в 05:33 1 января 2019 года (по всемирному координированному времени) Аррокот стал самым дальним и самым примитивным объектом в Солнечной системе , который посетил космический корабль. Во время пролета New Horizons объект назывался Ultima Thule .

Аррокот был обнаружен 26 июня 2014 года астрономом Марком Буйе и команда поиска New Horizons использование космического телескопа Хаббла как часть поиска объекта пояса Койпера для миссии New Horizons, нацеленной на ее первую расширенную миссию; он был выбран из двух других кандидатов и стал главной миссией целью. С периодом обращения около 298 лет и низким наклонением орбиты и эксцентриситетом, Аррокот классифицируется как холодный классический объект пояса Койпера.

Содержание

1 Номенклатура
- 1.1 Имя
- 1.2 Псевдоним и обозначение
2 Форма
3 Геология
- 3.1 Спектры и поверхность
- 3.2 Кратеры
- 3.3 Особенности поверхности
- 3.4 Внутренняя структура
4 Орбита и классификация
5 Вращение и температура
6 Масса и плотность
7 Формирование
- 7.1 Уплощение и слияние
8 Наблюдение
- 8.1 Открытие
- 8,2 2017 Затмения
- 8.3 2018 Затмения
9 Исследования
10 Галерея
11 См. также
12 Примечания
13 Ссылки
14 Внешние ссылки

Номенклатура

Имя

Аррокот был назван в честь слова на языке поухатан из региона Тайдуотер Вирджинии и Мэриленда. Язык поухатан вымер в конце 18 века, и о нем практически ничего не известно. В старом списке слов аррокот обозначается словом «небо», но более вероятно, что это означало «облако».

Преподобный Ник Майлз, старейшина племени Памунки, начал церемонию наименования Аррокота

Было выбрано имя Аррокота. командой New Horizons для представления народа поухатан, коренного населения региона Тайдуотер, который включает штат Мэриленд, где произошло открытие Аррокота. Космический телескоп Хаббла и Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса работали в Мэриленде и принимали активное участие в открытии Аррокота. С разрешения старейшин индейского племени Памунки, название Аррокот было предложено Международному астрономическому союзу (МАС) и объявлено командой New Horizons на церемонии, проведенной в штаб-квартире НАСА в округе Колумбия, 12 ноября 2019 г. Во время размышления главный исследователь New Horizons Алан Стерн объяснил выбор названия, заявив, что:

Название «Аррокот» отражает вдохновение смотреть в небо и вдохновение о звездах и мирах за пределами нашего собственного. Это желание учиться лежит в основе миссии New Horizons, и для нас большая честь присоединиться к сообществу Поухатанов и жителям Мэриленда в этом праздновании открытия.

В знак признания важности народа региона Поухатана для региона Приливной воды Вирджиния и Мэриленд, Лори Глейз, директор отдела планетарных наук НАСА, утверждала, что имя Аррокота «означает силу и стойкость коренного алгонкинского народа » «Продолжает оставаться путеводной звездой для всех, кто поиск смысла и понимания Вселенной и небесной связи человечества». Перед церемонией это название было принято Центром малых планет МАС 8 ноября 2019 года, ссылка на название группы New Horizons была опубликована в Minor Planet Circular 12 ноября 2019 года.

По состоянию на 2020 год никакие поверхностные объекты на Аррокоте не получили официальных названий, одобренных рабочих групп МАС по номенклатуре планетных систем (WGPSN). В мае 2020 года WGPSN официально установила тему именования для всех функций Аррокота, которые должны быть названы в честь слов «небо» на языках мира, прошлого и настоящего.

Псевдоним и обозначение

Когда Аррокот был впервые впервые обнаружен, он был помечен как 1110113Y в контексте поиска космического телескопа Хаббла объектов пояса Койпера, и для краткости получил прозвище «11». О его существовании в потенциальной цели зонда New Horizons было объявлено НАСА в октябре 2014 года, и он был неофициально обозначен как «Потенциальная цель 1» или PT1. Его официальное обозначение, 2014 MU 69 было присвоено Центром планет в марте 2015 года после того, как было собрано достаточное количество орбитальной информации. предварительное обозначение указывает на то, что Аррокот был 1745-й малой планетой, обнаруженной во второй половине июня 2014 года. После дальнейших наблюдений, уточняющих ее орбиту, ей был постоянный номер малой планеты. 486958, 12 марта 2017 года.

Перед пролетом 1 января 2019 года НАСА предложило широкой общественности псевдоним, который будет 1. В кампании приняли участие 115 000 участников со всего мира, которые предложили около 34 000 имен. Из них 37 попали в бюллетени для голосования и были оценены по ним - в том числе 8 имен, предложенных командой New Horizons, и 29 имен, предложенных общественностью. Ultima Thule, выбранная 13 марта 2018 года, была предложена примерно 40 широким кругам общественности и получила седьмое место по количеству голосов среди номинантов. Θούλη Thoúlē (лат. : Thūlē) - самое дальнее северное место, защищнутое в древнегреческой и римской литературе и картографии, в то время как в классической и средневековой литературе ultima Thule (лат. «дальний Thule») приобрела метафорическое значение любого далекого места, расположенного за «границами известного мира». Команда New Horizons увеличила долю «Ультима», меньшую - «Туле», как было определено.

Это прозвище подверглось критике из-за того, что оно использовалось расистами 19 века как мифическая родина арийской расы, убеждение, которое позже было принято нацистскими оккультистами, включая общество Туле, которое было основным спонсором того, что стало Нацистская партия. Эту фразу использовать некоторые современные неонацисты и члены альт-правых. В более поздние времена это слово использовалось обозначения исторической инуитской культуры Туле.

. Некоторые члены команды New Horizons знали об этой ассоциации, когда выбирали псевдоним, и с тех пор отстаивали свой выбор. Отвечая на вопрос на пресс-конференции, Алан Стерн сказал: «Просто потому, что некоторым плохим парням когда-то понравился этот термин, мы не позволим им присвоить его».

Форма

Модель формы Аррокота, раскрашены, чтобы показать вариации потенциального возвышения на его поверхности

Стереоскопическая анимация двух изображений LORRI (3D-версия)

Аррокот - контактный двоичный файл состоит из двух долей, соединенных яркой узкой шейкой. Эти две доли, вероятно, когда-то были двумя объектами, которые слились в медленном столкновении. Большая доля измеряется на расстоянии около 21,6 км (13,4 мили) по самой длинной оси, а меньшая доля измеряется на высоте 15,4 км (9,6 мили) по самой длинной оси. Большая лопасть линзовидной формы, сильно уплощенная и умеренно удлиненная. На основе моделей формы Аррокота, построенных на основе изображений, полученных с космического корабля New Horizons, размеры большей части составляют 21 км × 20 км × 9 км (13,0 миль × 12,4 миль × 5,6 миль). Напротив, меньшая доля менее плоская, с размерами 15 км × 14 км × 10 км (9,3 × 8,7 × 6,2 миль). В целом Аррокот составляет 36 км (22 мили) по своей самой длинной оси и имеет толщину около 10 км (6,2 мили), при этом центре долей отделены друг от друга на 17,2 км (10,7 мили).

Учитывая соответствующие по объему диаметра лепестков 15,9 км (9,9 миль) и 12,9 км (8,0 миль), отношение большей доли к меньшей доле составляет примерно 1,9: 1,0, что означает, что объем большей доли почти вдвое больше, чем объем меньшей доли. В целом, объем Аррокота составляет около 3210 км (770 куб. Миль), хотя эта оценка в степени неопределенна из-за слабых ограничений на толщинуков.

До пролета Аррокота «Новых горизонтов», звезды затмения Аррокота предоставили доказательства его двулопастной формы. Первое подробное изображение Аррокота подтвердило его двулопастный вид и было описано Аланом Стерном как «снеговик», поскольку две доли казались отчетливо сферическими. 8 февраля 2019 года, через месяц после пролета New Horizons, изначально на основе дополнительных изображений Аррокота, сделанных New Horizons после его ближайшего сближения. Уплощенная большая доля Аррокота была описана как «блин», в то время как меньшая доля была описана как «грецкий орех», поскольку она выглядела менее плоской по сравнению с большей долей. Наблюдая за тем, как невидимые участки Аррокота перекрывают фоновые звезды, ученые смогли очертить формы обеих долей. Причина неожиданно сплющенной Аррокота неясна, различные объяснения, включая сублимацию или центробежные силы.

Самые длинные оси формы двух лепестков почти выровнены по отношению к их оси вращения, которая связана между двумя сторонами. Это почти параллельное расположение двух долей предполагает, что они были взаимно заблокированы друг с другом, вероятно, из-за приливных сил перед слиянием. Выравнивание двух лепестков подтверждает идею о том, что они образовались индивидуально в результате слияния облака ледяных частиц.

Геология

Спектры и поверхность

MVIC цвет и спектральные изображения Аррокота, демонстрирующие тонкие цветовые вариации по всей его поверхности. Изображение - это то же самое цветное изображение MVIC, наложенное на черно-белое изображение с более высоким разрешением LORRI.

Измерения формирует Аррокота с помощью New Horizons Спектрометр LEISA показывает, что спектр Аррокота демонстрирует сильный красный спектральный наклон, простирающийся от красного до инфракрасного длин волн в диапазоне 1,2–2,5 мкм. Спектральные измерения с помощью LEISA выявили присутствие метанола, цианида водорода, воды льда и электрических соединений на поверхности Аррокот. Среди этих соединений, идентифицированных в спектре Аррокота, одна конкретная полоса член при 1,8 мкм неизвестна и ее еще предстоит отнести к известному соединению. Поскольку обилие метанола на поверхности Аррокот, обязано, что соединения на основе формальдегида, полученные в результате облучения, также должны присутствовать, хотя и в форме сложной макромолекул. Спектр Аррокота имеет сходство со спектром 2002 VE 95 и centaur 5145 Pholus, которые также демонстрируют сильные красные спектральные наклоны вместе с признаками присутствия метанола на их поверхностях..

Предварительные наблюдения с помощью космического телескопа Хаббла в 2016 году показали, что Аррокот имеет красную окраску, похожую на другие объекты пояса Койпера и кентавры, такие как Фолус. Цвет Аррокота более красный, чем у Плутона, поэтому он принадлежит к «ультра-красной» популяции холодных классических объектов пояса Койпера. Красный цвет Аррокота вызван присутствием сложных электрических соединений, называемых толинами на поверхности Аррокота. Считается, что толины были произведены в результате фотолиза простых соединений и летучих облученных космическими лучами <389 и ультрафиолетовым солнечным излучением. Присутствие толинов на поверхности Аррокота предполагает, что летучие вещества, такие как метан и аммиак когда-то присутствовали на Аррокоте, но были быстро потеряны из-за небольшой массы Аррокота. Однако менее летучие материалы, такие как метанол, ацетилен, этан и цианистый водород, могут удерживаться в течение более длительного периода времени и, вероятно, могут служить причиной покраснение и выработка толинов на Аррокот. фотоионизация электрических соединений и летучих веществ на Аррокоте также считалась система водорода газа, который будет взаимодействовать с солнечным ветром, хотя SWAP New Horizons и Приборы PEPSSI не обнаружено никаких признаков солнечного ветра Аррокота.

Судя по цветным и спектральным измерениям Аррокота, поверхность демонстрирует тонкие цветовые вариации среди элементов поверхности. Спектральные изображения Аррокота показывают, что область шеи и детали линеаризации выглядят красными по сравнению с центральной областью меньшей доли. На большем лепестке также более красных, неофициальной командой New Horizons как «отпечатки пальцев». Особенности отпечатка большого пальца расположены рядом с конечностью большей доли. Альбедо поверхности или отражательная способность Аррокота изменяется от 5 до 12 процентов из-за различных ярких деталей на его поверхности. Его общее геометрическое альбедо, отраженное количество света в видимом спектре, измеряется на уровне 21%, что типично для объектов пояса Койпера. Общее альбедо Бонда (количество отраженного света любой длины волны) Аррокота составляет 6,3 процента.

Кратеры

Поверхность Аррокота слегка изрезана кратерами и гладкая по внешнему виду. На поверхности Аррокота отсутствуют небольшие ударные кратеры менее 1 км (0,62 мили), что означает отсутствие ударов на всей его истории. Возникновение ударных событий в поясе Койпера считается необычным, с очень низкой интенсивностью столкновений в течение одного миллиарда лет. Из-за более медленных орбитальных скоростей объектов пояса Койпера ожидается, что скорость столкновения объектов с Аррокотом будет низкой, с типичной скоростью столкновения около 300 м / с (980 футов / с). Ожидается, что при такой низкой скорости столкновения большие кратеры на Аррокоте будут редкостью. При низкой скорости столкновения поверхность Аррокота сохранится с момента своего образования. Сохранившаяся поверхность Аррокота, возможно, указывать на процесс его формирования, а также на признаки аккретированного материала.

На изображениях с высоким разрешением New Horizons были установлены многочисленные небольшие ямки на поверхности Аррокота. космический корабль. Размер этого ям измеряется примерно в 700 м (2300 футов) в поперечнике. Точная причина этих ям неизвестна; Некоторые объяснения этих ям включают в себя ударные события, обрушение материала, сублимацию летучих материалов или выброс и утечку летучих газов изнутри Аррокота.

Особенности поверхности

Геология Аррокота с кометой 67P в масштабе. Выделены примечательные особенности поверхности. Восемь субъединиц, помеченных от ma до mh, представляют собой подвижные элементы топографии, которые могут быть строительными блоками большей доли.

Поверхности каждой доли Аррокота отображают области различной яркости наряду с различными геологическими особенностями, такими как впадины и холмы. Считается, что эти геологические особенности произошли от скопления более мелких планетезималей, которые образуют лопасти Аррокота. Считается, что более яркие области поверхности Аррокота, особенно его яркие линии линий, возникли в результате осаждения материала, который скатился с холмов на Аррокоте, поскольку поверхностной силы на Аррокоте достаточно для того, чтобы это произошло.

На меньшей доле Аррокота находится большая депрессия, неофициально названная «Мэриленд» командой New Horizons, в честь одноименного штата, где расположена Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Предполагая, что большая депрессия имеет круглую форму, диаметр составляет 6,7 км (4,2 мили), а глубина - 0,51 км (0,32 мили). Впадина, вероятно, представляет собой ударный кратер, образованный объектом размером 700 м (2300 футов). Две яркие полосы одинакового размера заметно присутствуют в углублении и могут быть связаны с лавинами, когда яркий материал скатывается в углубление. Четыре субпараллельных впадины присутствуют около ограничителя небольшого выступа, наряду с двумя возможными ударными кратерами километрового размера на ободе большой депрессии. На поверхности небольшого лепестка видны яркие пятнистые области, разделенные широкими темными участками (dm), которые, возможно, подверглись отступлению уступа, в котором они были размыты из-за сублимации летучих веществ, обнажая отложения из более темного материала, облученного солнечным светом. Другая яркая область (rm), расположенная на экваториальном конце небольшого лепестка, демонстрирует пересеченную местность вместе с несколькими топографическими особенностями, которые были идентифицированы как возможные ямы, кратеры или насыпи. В отличие от большего лепестка, малый лепесток, по-видимому, не отображает отдельных субъединиц катящейся топографии, вероятно, в результате восстановления поверхности, вызванного тем же ударным событием, которое создало большую депрессию на маленькой доле.

Меньшие лопасти, впадины и цепочки кратеров ямы также присутствуют вдольограничителя большей лопасти Аррокота. Большая доля восьми меньших субъединиц катящейся топографии каждая примерно одинакового размера - 5 км (3,1). Кажется, что каждая отличительная субъединица разделена относительно яркими пограничными областями. Сходные размеры субъединиц большие предполагают, что каждая отдельная индивидуальная маленькая планетезималью, которая в итоге слилась с другими маленькими планетезимали, сформировала большую долю Arrokoth. Ожидается, что эти планетезимальные единицы нарастают очень медленно (со скоростью несколько метров в секунду), хотя они должны иметь очень низкую механическую прочность, чтобы слиться и образовать компактные тела на этих скоростях. Центральная часть большого лепестка имеет яркую кольцевую деталь, неофициально называемую «Дорога в никуда». По результатам статистического анализа. Стереографический анализ Аррокота также показал, что одна конкретная субъединица, расположенная на конечности большой доли (м.д.), по-видимому, более высокий подъем и наклон по сравнению с другими субъособцами.

Область шеи, соединяющая обе доли Аррокота, имеет более яркую окраску. и менее красный вид по сравнению с поверхностями других долей. Более яркая область шеи, вероятно, состоит из более отражающего материала, отличного от поверхности лопастей Аррокота. Одна из гипотез предполагает, что яркий материал в области шеи, вероятно, образовался в результате осаждения мелких частиц, которые со временем упали из долей Аррокота. центр тяжести Аррокота находится между двумя лепестками, маленькие частицы, вероятно, будут скатываться по каждому склонам к центру между лепестками. Другое предложение предполагает, что светлый материал посредством осаждения льда аммиака. Пары аммиака, присутствующие на поверхности Аррокота, будут затвердевать в области шеи, куда газы не могут выйти из-за вогнутой формы шеи. Считается, что область шеи Аррокота поддерживается сезонными изменениями, поскольку он вращается вокруг Солнца из-за его высокого наклона оси. На протяжении его орбиты области шеи Аррокота затенена, когда его доля копланарны в области Солнца, при этой области шеи больше не получает солнечный свет, охлаждая и задерживая летучие вещества в этой области.

Внутренняя структура

Вариации топографии на крыле Аррокота предполагают, что его внутренняя часть, вероятно, состоит из механически прочного материала, состоящего в основном из аморфного водяного льда и скального материала. Следы метана и других летучих газов в виде паров могут также присутствовать внутри Аррокота, заключенного в водяной лед. Предполагаемая, что Аррокот имеет низкую кометоподобную плотность около 0,5 г / см, его внутренняя структура должна быть пористой, поскольку летучие газы, захваченные внутри Аррокота, как полагают, уходят изнутри в поверхность. Предполагаемая, что Аррокот может иметь внутренний источник тепла, вызванный радиоактивным распадом радионуклидов, захваченные летучие газы внутри Аррокота будут мигрировать наружу и выходить с поверхности, аналогично сценарию выделение газа из комет. Улетевшие газы могут присутствовать замерзнуть и осесть на поверхности Аррокота, что, возможно, может обнаружить лед и толинов на его поверхности.

Орбита и классификация

Орбиты установленных целей New Horizons с 1 по 3. Аррокот (PT1) - синий, 2014 OS (PT2) - красный, и 2014 PN70 (PT3) - зеленый.

Анимация траектории New Horizons с 19 января 2006 - 30 декабря 2030. New Horizons ·486958 Аррокот ·Земля ·132524 APL ·Юпитер ·Плутон

Аррокот вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 44,6 астрономических единиц (6,67 × 10 ^км; 4,15 × 10 ^миль), полный оборот вокруг Солнца занимает 297, 7 лет. Имея низкий орбитальный эксцентриситет 0,042, Аррокот следует почти по круговой орбите вокруг Солнца лишь незначительно изменяя расстояние от 43,7 а.е. в перигелии до 46,4 а.е. при афелии. Так что его орбита может стать возмущенной под действием гравитации Нептуна. Аррокот минимальное расстояние пересечения орбиты с Нептуном составляет 12,75 а.е. - на расстоянии своей орбиты Аррокот не приближается к Нептуну на этом, поскольку он не заблокирован в орбитальном резонансе среднего движения с Нептуном. Орбита Аррокота, не возмущенная Нептуном, кажется стабильной в долгосрочной перспективе; моделирование Исследование глубокой эклиптики показывает, что орбита Аррокота существенно не изменится в течение следующих 10 миллионов лет.

Во время пролета New Horizons через январь 2019 года расстояние Аррокота от Солнца было 43,28 а.е. (6,47 × 10 ^км; 4,02 × 10 ^миль). На таком расстоянии свет от Солнца наступает Аррокота за шесть часов. Аррокот последний раз проходил афелий около 1906 года и в настоящее время приближается к Солнцу со скоростью 0,13 а.е. в год, или примерно 0,6 километра в секунду (1300 миль в час). Аррокот приблизится к перигелию к 2055 году.

Имея дугу наблюдения в 851 день, орбита Аррокота довольно хорошо определена с параметром неопределенности , равным 2, согласно Центру малых планет. Наблюдения космического телескопа Хаббл в мае и июле 2015 года, а также в июле и октябре 2016 года значительно снизили неопределенность на орбите Аррокота, что побудило Центр малых планет присвоить его постоянный номер малой планете. В отличие от орбиты, рассчитанной Центром малых планет, дуга наблюдений Аррокота в базе данных малых тел JPL не включает эти дополнительные наблюдения и подразумевает, что орбита является очень неопределенной, с параметром неопределенности 5.

Центр малых планет обычно классифицирует Аррокот как далекую малую планету или транснептуновый объект, поскольку он вращается во внешней Солнечной системе за Нептуном. Имея нерезонансную орбиту в пределах пояса Койпера области 39,5–48 а.е. от Солнца, Аррокот формально классифицируется как классический объект пояса Койпера или кубевано. Орбита Аррокота наклонена к плоскости эклиптики на 2,45 градуса, что относительно мало по сравнению с другими классическими объектами пояса Койпера, такими как Макемаке. Предоставление услуг, которые подвергаются значительным возмущениям со стороны Нептуна во время его внешней внешней в прошлом. Считается, что холодная классическая популяция объектов пояса Койпера - это остатки планетезималей, оставшиеся от аккреции материалов во время формирования Солнечной системы.

Вращение и температура

Последовательность трех изображений, показывающих вращение Аррокота за период 2,5 часа

Приполярный период вид часов девять часов Аррокота за в

Результаты фотометрических наблюдений космического телескопа Хаббл показывает, что яркость Аррокота изменяется примерно на 0,3 звездной величины при вращении. Хотя период вращения и амплитуда кривой блеска Аррокота не удалось определить по наблюдениям телескопа Хаббла, небольшие изменения яркости предполагают, что ось вращения Аррокота либо направлена на Земле, либо в конфигурации на экваторе с почти сферической формы с ограниченным a / b наилучшим соответствием использованием сторон около 1,0–1,15.

При приближении космического корабля New Horizons к Аррокоту не было обнаружено амплитуды вращательной кривой блеска. космический корабль, несмотря на неправильную форму Аррокота. Чтобы объяснить отсутствие вращательной кривой блеска, ученые предположили, что Аррокот вращается набок, а его ось вращается почти прямо на приближающемся космическом корабле New Horizons. Последующие изображения Аррокота из New Horizons при приближении подтвердили, что его вращение наклонено, а его южный полюс обращен к Солнцу. Ось вращения Аррокота наклонена на 99 градусов к его орбите. На основе данных о затмении и съемке New Horizons период вращения Аррокота определен как 15,938 часа.

Из-за большого наклона оси вращения солнечное излучение северного и южного полушарий Аррокота сильно меняется в течение его орбиты вокруг Солнца. Когда он вращается вокруг Солнца, одна полярная область Аррокота постоянно обращена к Солнцу, а другая - от него. Солнечное излучение Аррокота распространяется на 17 процентов из-за низкого эксцентриситета его орбиты. Средняя температура Аррокота оценивается примерно в 42 К (-231,2 ° C; -384,1 ° F), с максимумом около 60 К в освещенной подсолнечной точке Аррокота. Радиометрические измерения с помощью прибора New Horizons REX показывают, что средняя температура поверхности неосвещенного лица Аррокота составляет около 29 ± 5 К, что выше смоделированного диапазона 12–14 К. Более высокая температура неосвещенного лица Аррокота. согласно измерениям REX подразумевает, что тепловое излучение исходит от недр Аррокота, как было предсказано, по природе теплее, чем внешняя поверхность.

Масса и плотность

Масса и плотность Аррокота неизвестны. Точная оценка массы и плотности не может быть дана, поскольку две части Аррокота находятся в контакте, а не на орбите друг друга. Хотя возможный естественный спутник, вращающийся вокруг Аррокота, может помочь определить его массу, никаких спутников на орбите Аррокота обнаружено не было. При предположении, что обе доли Аррокота связаны самогравитацией, при этом взаимная гравитация двух долей преодолевает центробежные силы, оценивается, что все тело имеет очень низкую плотность, аналогичную плотность комет, с расчетной минимальной плотностью 0,29 г / см. Чтобы сохранить форму области шеи, плотность Аррокот должна быть меньше максимально возможной плотности 1 г / см, в случае силы области шеи будет чрезмерно сжата из-за взаимной силы тяжести двух лепестков, так что весь объект будет гравитационно. коллапс в сфероид.

Форма

Иллюстрация, изображающая последовательность формирования Аррокота.

Считается, что Аррокот сформировался из двух объектов-прародителей, которые сформировались из вращающегося облака маленьких ледяных тел с тех пор, как образование Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад. Аррокот, вероятно, образовался в более холодной среде в плотной, непрозрачной области раннего пояса Койпера, где Солнце казалось сильно затененным пылью. Ледяные частицы в пределах раннего пояса Койпера испытывали нестабильность потока, при которой они замедлялись из-за сопротивления окружающим газом и пылью и гравитационно сливались в сгустки более крупных частиц.

Основываясь на разном внешнем виде двух лепестков, каждая, вероятно, сформировалась и срослась отдельно, находясь на общей орбите вокруг друг друга. Считается, что оба объекта-прародителя сформировались из одного источника материала, поскольку они кажутся однородными по альбедо, цвету и составу. Присутствие подвижных элементов топографии на более крупном объекте указывает на то, что он, вероятно, образовался в результате слияния более мелких планетезимальных единиц до слияния с меньшим объектом.

Уплощение и слияние

Неясно, как Аррокот достиг своей нынешней сплющенной формы, хотя были выдвинуты две основные гипотезы для объяснения механизмов, ведущих к его уплощенной форме во время формирования Солнечной системы. Команда New Horizons предполагает, что два объекта-прародителя сформировались с изначально быстрым вращением, в результате чего их формы стали сглаженными из-за центробежных сил. Со временем скорость вращения объектов-прародителей постепенно замедлялась, поскольку они подвергались ударам небольших объектов и передавали свой угловой момент другим орбитальным обломкам, оставшимся от их образования. В конце концов, потеря импульса, вызванная ударами и перемещением импульса к другим телам в облаке, заставила пару медленно приближаться по спирали, пока они не соприкоснулись - где со временем суставы слились вместе, образуя ее нынешнюю двулопастную форму.

Согласно альтернативной гипотезе, сформулированной исследователями Китайской академии наук и Института Макса Планка в 2020 году, сглаживание Аррокота могло быть результатом процесса потери массы за счет сублимации. шкала времени в несколько миллионов лет после слияния его долей. Во время формирования состав Аррокота имел более высокую концентрацию летучих из-за нарастания конденсированных летучих веществ в плотном и непрозрачном поясе Койпера. После того, как окружающая пыль и туманность исчезли, солнечное излучение больше не было препятствием, что позволило индуцированной фотонами сублимации происходить в поясе Койпера. Из-за большого угла наклона Аррокота одна полярная область постоянно обращена к Солнцу в течение половины своего орбитального периода, что приводит к сильному нагреву и последующей сублимации и потере замороженных летучих веществ на полюсах Аррокота.

Независимо от неопределенности, связанной с механизмами. для уплощения Аррокота последующее слияние двух долей Аррокота оказалось мягким. Текущий внешний вид Аррокота не указывает на деформацию или сжатие трещин, что позволяет предположить, что два объекта-прародителя слились очень медленно со скоростью 2 м / с (6,6 фута / с), что сопоставимо со средней скоростью ходьбы человека. Предметы-прародители также должны были слиться под углом более 75 градусов, чтобы учесть нынешнюю форму тонкой шеи Аррокота, сохранив при этом доли нетронутыми. К тому времени, когда два объекта-предшественника слились, оба они уже были приливно заблокированы в синхронном вращении.

Долгосрочная частота Количество столкновений, происходящих на Аррокоте, было небольшое из-за более медленных скоростей объектов в поясе Койпера. За период в 4,5 миллиарда лет индуцированное фотонами распыление водяного льда на поверхности Аррокота минимально уменьшило бы его размер на 1 см (0,39 дюйма). Из-за отсутствия частых кратеров и возмущений его орбиты, форма и внешний вид Аррокота останутся практически нетронутыми после соединения двух отдельных объектов, которые сформировали его двулопастную форму.

Наблюдение

Открытие

Открытые изображения Аррокота, вырезанные из пяти изображений Wide Field Camera 3, сделанных 26 июня 2014 года.

Аррокот был обнаружен 26 июня 2014 года с помощью космического телескопа Хаббл во время предварительного исследования Найдите подходящий объект пояса Койпера, мимо которого пролетит космический New Horizons. Ученые из команды New Horizons искали объект в поясе Койпера, который космический корабль мог бы изучить после Плутона, и их следующая цель должна быть достигнута на оставшемся топливе New Horizons. Используя большие наземные телескопы на Земле, исследователи начали искать в 2011 году объекты-кандидаты и искали несколько раз в год в течение нескольких лет. Новые горизонты, самые подходящие объекты пояса. Чтобы найти эти более слабые объекты пояса Койпера, команда New Horizons начала поиска подходящих целей с помощью космического телескопа Хаббла 16 июня 2014 года.

Аррокот был впервые сфотографирован Хабблом 26 июня. Июнь 2014 года, через 10 дней после того, как команда New Horizons начала поиска целей. Во время цифровой обработки изображений Хаббла, Аррокот был идентифицирован астрономом Марком Буйе, членом команды New Horizons. Буйе сообщил о своем открытии поисковой группе для последующего анализа и подтверждения. Аррокот был вторым объектом, найденным в ходе поиска после 2014 MT69. Позднее с помощью телескопа Хаббл были обнаружены еще три кандидата в цель, хотя последующие астрометрические наблюдения в конечном итоге исключили их. Из пяти отдельных целей, обнаруженных с помощью Хаббла, Аррокот считался наиболее подходящей целью для космического корабля, поскольку траектория пролета требовала наименьшего количества топлива по сравнению с таковой для 2014 PN70, второй наиболее подходящей цели для Новые горизонты. 28 августа 2015 года НАСА официально выбрало Аррокот в качестве цели для пролета космического корабля New Horizons.

Аррокот слишком мал и далек, чтобы его форму можно было увидеть непосредственно с Земли, но смогли воспользоваться этим. астрономического события, называемого звездным затмением, при котором объект проходит перед звездой с выгодной позиции Земли. Событие затмения видно только с определенных частей Земли, команда New Horizons объединила данные Хаббла и космической обсерватории Гайя Европейского космического агентства, чтобы точно определить, когда и где на поверхности Земли Аррокот отбрасывает тень. Они определили, что затмения произойдут 3 июня, 10 июля и 17 июля 2017 года, и отправились в место по всему миру, где они могли увидеть, как Аррокот накрывает другую звезду в каждой из этих дат. Основываясь на этой цепочке из трех покрытий, ученые смогли определить форму объекта.

Затмения в 2017 г.

Результаты затмения 2017 г.

Аррокот ненадолго заблокировал свет от безымянной звезды в Стрелец во время затмения 17 июля 2017 года. Данные 24 телескопов, зафиксировавших это событие, показали возможную двулопастную или двойную форму Аррокота. Показано, что они точно соответствуют наблюдаемой форме и объекту. Концептуальное искусство перед пролетом, основанное на данных затмения

Художественная концепция Аррокота как объекта контактный бинарный файл, иллюстрирующий понимание по состоянию на август 2017 года.

Художественная концепция эллипсоидной формы для Аррокота, форма, которую нельзя исключить до пролета в 2019 году

В июне и июле 2017 года Аррокот скрылся звезды фона. Команда New Horizons сформировала специализированную команду «KBO Chasers» во главе с Марком Буйе для наблюдения за звездными затенениями из Южной Америки, Африки и Тихого океана. 3 июня 2017 года две группы ученых НАСА попытались создать тень Аррокота из Аргентины и Южной Африки. Предполагалось, что Аррокот может быть не таким большим и темным, как ожидалось ранее, и что он может быть сильно отражающим или даже рой. Дополнительные данные, полученные с помощью космического телескопа Хаббл в июне и июле 2017 года, показали, что телескопы были размещены в неправильном месте.

10 июля 2017 года бортовой телескоп SOFIA успешно размещен близко к прогнозируемой средней линии для второго затмения во время полета над Тихим океаном из Крайстчерч, Новая Зеландия. Основной целью этих наблюдений был поиск опасного материала, такого как кольца или пыль, возле Аррокота, который мог угрожать космическому кораблю New Horizons во время его пролета в 2019 году. Сбор данных был успешным. Предварительный анализ показал, что центральная тень была упущена; только в январе 2018 года стало известно, что СОФИЯ действительно наблюдала очень короткое падение от центральной тени. Данные, собранные SOFIA, также будут полезны для выбросов пыли возле Аррокота. Подробные результаты поиска опасных материалов были представлены на 49 октября Отдела планетарных наук AAS 20 2017 года.

17 июля 2017 года использовался космический телескоп Хаббл. чтобы проверить наличие обломков вокруг Аррокота, установив ограничения для колец и обломков в пределах сферы холма Аррокота на расстоянии до 75 000 км (47 000 миль) от основного тела. Для третьего и последнего затмения членов группы установили еще одну наземную «линию забора» вдоль прогнозируемого наземного пути тени затенения на юге Аргентины (Чубут и Санта-Крус провинций), чтобы лучше ограничить размер Аррокота. Среднее расстояние между этим телескопами составляет около 4 км (2,5 мили). Используя последние наблюдения с телескопа Хаббла, положение Аррокота было намного большей, чем в случае затмения 3 июня, и на этот раз тень Аррокота успешно наблюдалась по крайней мере мобильными телескопами. В сочетании с наблюдениями SOFIA это наложило ограничение на возможные обломки возле Аррокота.

Результаты затмения 17 июля показали, что Аррокот мог иметь очень продолговатую, неправильную форму или быть близким к нему. или контактный двоичный. В соответствии с продолжительностью наблюдаемых хорд было показано, что Аррокот имеет две «доли» диаметром примерно 20 км (12 миль) и 18 км (11 миль) соответственно. Предварительный анализ всех собранных данных показал, что Аррокот сопровождался орбитальным спутником примерно в 200–300 км (120–190 миль) от главного объекта. Однако позже выяснилось, что ошибка в программном приложении для обработки данных привела к смещению видимого местоположения цели. После учета ошибки короткое падение, наблюдаемое 10 июля, было сочтено обнаружением основного тела.

Объединяя данные о его кривой блеска, спектрах (например, цвете), и данные о покрытии звезд, иллюстрации опираются на известные данные для создания концепции того, как это могло бы выглядеть до пролета космического корабля.

Затмения 2018 года

Путь тени Аррокота на Земле во время затмения безымянной звезды в Стрельце 4 августа 2018 года. Это событие успешно наблюдалось из мест в Сенегале и Колумбии.

На 2018 год было предсказано два полезных затмения Аррокота: одно 16 июля и одно 4 августа. Ни одно из них не было так хорошо, как три события 2017 года. Не было предпринято никаких попыток провести через затмение 16 июля 2018 г., которое имело место над Атлантикой и Индийским океаном. На мероприятии 4 августа 2018 года две группы, в общей сложности около 50 исследователей, отправились в места в Сенегале и Колумбии. Мероприятие привлекло средств массовой информации в Сенегале, где его использовали как возможность для распространения научных знаний. Несмотря на то, что некоторые станции пострадали из-за плохой погоды, за событием удалось успешно наблюдать, как сообщает команда New Horizons. Изначально было неясно, записан ли аккорд на мишени. 6 сентября 2018 года НАСА подтвердило, что по крайней мере один наблюдатель действительно видел падение звезды.

Наблюдения Хаббла были проведены 4 августа 2018 года, чтобы поддержите оккультную кампанию. Хаббл не мог быть помещен на узкую траекторию затмения, но из-за удачного расположения Хаббла во время событий космического телескопа смог исследовать регион на расстоянии до 1600 км (990 миль) от Аррокота. Это намного ближе, чем область в 20000 км (12000 миль), которую можно было наблюдать во время затмения 17 июля 2017 года. Хаббл не заметил никаких изменений яркости звезды, что исключает наличие оптически толстых колец или обломков на расстоянии до 1600 км (990 миль) от Аррокота. Результаты оккультных кампаний 2017 и 2018 годов были представлены на 50-м языке Американского астрономического общества Отдела планетных наук 26 октября 2018 года.

Разведка

Аррокот среди звезд Стрельца - с пропуском фоновой звезды и без него (видимая величина от 20 до 15; конец 2018 года).

Воспроизвести Приближение фильма «Новые горизонты» в Аррокот, построено на основе изображений, сделанных космическим кораблем во время его пролета 1 января 2019 г.

Вид Аррокота с помощью New Horizons после наиболее близкого сближения. На фоне звезд виден силуэт Аррокота.

Завершив пролет Плутона в июле 2015 года, космический корабль New Horizons совершил смены курса в октябре и ноябре. 2015, чтобы выйти на траекторию к Аррокоту. Это первый объект, который был выбран для пролета, который был обнаружен после запуска космического корабля, и это самый дальний объект в Солнечной системе, который когда-либо посещал космический корабль. Двигаясь со скоростью 51500 км / ч (858 км / мин; 14,3 км / с) New Horizons миновала Аррокот на расстоянии 3538 км (2198 миль), что эквивалентно нескольким минутам путешествия со скоростью корабля и одного третьего расстояния от ближайшего сближения космического корабля с Плутоном. Ближайшее сближение произошло 1 января 2019 г., в 05:33 UTC (Время события космического корабля - SCET), в этот момент оно было 43,4 AU от Солнца в направлении созвездия Стрелец. На таком расстоянии прохождения радиосигналов между Землей и New Horizons в одну сторону составляло 6 часов.

Научные цели облета включают определение геологии и морфологии Аррокота, составление карты состава поверхности (поиск аммиак, окись углерода, метан и водяной лед). Были проведены исследования окружающей среды с обнаружением орбитальных лун, комы или колец. Ожидаются изображения с разрешением от 30 м (98 футов) до 70 м (230 футов). Из наблюдений Хаббла были исключены слабые маленькие спутники, вращающиеся вокруг Аррокота на расстояниях более 2000 км (1200 миль) до глубины>29 звездной величины. У объекта нет обнаруживаемой атмосферы, а также нет больших колец или диаметром более 1,6 км (1 мили). Тем не менее, поиск луны продолжается, что может помочь лучше объяснить формирование Аррокота из двух отдельных орбитальных объектов.

New Horizons впервые обнаружила Аррокот 16 августа 2018 года с помощью расстояния 172 миллиона км (107 миллионов миль). В то время Аррокот был виден с блеском 20 в направлении созвездия Стрельца. Ожидается, что к середине ноября Аррокот будет иметь значение 18, а к середине декабря - 15. Яркость невооруженного глаза (величина 6) с точки зрения космического корабля достигла всего за 3–4 часа до максимального сближения. Если препятствия были обнаружены, космический корабль мог переключиться на более отдаленное место встречи, хотя никаких лун, колец или других опасностей не было замечено. Снимки в высоком разрешении с New Horizons были сделаны 1 января. На следующий день прибыли первые изображения посредственного разрешения. Ожидается, что нисходящий канал данных, собранных во время облета, продлится 20 месяцев до сентября 2020 года.

Галерея

Изображения Аррокота в формате LORRI с декабря 2018 года по январь 2019 года