2014 MU69：カイパーベルトの新しい地平線の「スノーマン」

Send

2015年7月の有名な冥王星の接近飛行の後、NASAのニューホライズンズ宇宙船は、これまでに探検された中で最も遠い天体である2014 MU69で話題になった2度目の歴史を作りました。

「我々は記録を樹立した！これまでに宇宙船がこれまでに何かを探査したことは一度もない」とニューホライズンズの主任調査官であるアラン・スターンは接近飛行の後に言った。「つまり、考えてみてください。私たちは冥王星よりも10億マイル進んでいるので、今からカイパーベルトに入り続けます。」

冥王星と2014 MU69はどちらも、太陽系の外側の範囲を囲む氷のような岩のコレクションであるカイパーベルト内にあります。これらのオブジェクトは、初期の太陽系からの原始的なサンプルであると考えられており、惑星に成長する大きなオブジェクトとの重力相互作用によって境界ゾーンに投げ出されます。それらを調べると、太陽系の寿命の最初の段階で何が起こっていたのかについての洞察が明らかになるはずです。

ニックネームウルティマチューレ（TOOL-ieと発音）でも知られるMU69は、宇宙船が宇宙船で探査した最初の宇宙船で、その発見前に打ち上げられました。

冥王星を超えて

2003年には、全米科学アカデミーの惑星数十年調査は、冥王星への訪問に小さなカイパーベルト天体（KBO）のフライバイを含めることを強く推奨しました。複数のターゲットを観察することで、これまで調査されていなかった太陽系のセグメントをより深く洞察することができます。 2006年に発売された新しい地平線は、そのような接近飛行のための追加の燃料を備えており、その電力および通信システムは、今後数年間、冥王星の軌道を超えた距離で動作するように準備されています。

2011年、ミッション科学者は地上の望遠鏡を使用して2番目のターゲットの検索を開始しましたが、新しい発見はどれもNew Horizonsの手の届かない範囲にありました。 2014年、ハッブル宇宙望遠鏡が検索に加わり、5つの潜在的なオブジェクトが見つかりました。それらの1つは2014 MU69で、2014年6月26日の発見後に1110113Yとラベル付けされ、2つの可能な目的地の1つに昇格した後、PT1（「潜在的ターゲット1」）とも呼ばれました。 2015年8月、New Horizonsチームは次の潜在的なターゲットとして2014 MU69を選択しました。

「2014 MU69は、十年調査が飛行することを望んでいた、現在軌道上に形成された古代のKBOの一種であるため、優れた選択肢である」とSternは声明で述べた。「さらに、このKBOは[他の候補ターゲットよりも]到達するのにかかる燃料が少なく、フライバイ、補助科学のために多くの燃料を残し、予期せぬ事態から保護するために燃料の予備を増やします。

MU69は、冥王星から約10億マイル（16億キロ）離れた場所にあります。

2017年、ニューホライズンチームは、アウトリーチキャンペーンの一環として、KBOのニックネームを一般に提案するよう要請しました。最終決定であるウルティマトゥーレは、「既知の世界を超えて」という意味で、中世に使用された用語です。ニックネームは約40人の異なる人々によって提出された、とNASAの当局者は言った。

「MU69は人類の次のウルティマ・トゥーレです」とスターンは名前が発表されたとき言った。

ニックネームは、ナチスの先駆者による歴史的使用と過激派グループによる現代的な使用のために論争を巻き起こしました。しかし、New Horizonsチームは、潜在的に否定的なつながりがあるにもかかわらず、ニックネームを使用することにしました。

「何度も言ったが、ニューホライゾンズは、当時の最良の例の1つである生の探査の例であり、ウルティマトゥーレという用語は非常に古く、何世紀も前の、おそらく千年前は探検にとって素晴らしいミームだ」と語った。「だからこそ、私たちはそれを選択しました。一部の悪意のある人がかつてその用語を気に入ったからといって、彼らにそれをハイジャックさせるつもりはない」

フライバイの前

天文学者は3つの異なる星の助けを借りて、ウルティマチューレが到着する前に研究しました。 KBOのようなオブジェクトが地球と星の間を移動するとき、天文学者は星の光を使って遠方の標的を研究することができます。これは恒星食と呼ばれます。ウルティマトゥーレは、2017年6月3日、7月10日、7月17日、地球といくつかの異なる星の間を毎日1回ずつ移動しました。各イベントは2秒程度しか続かず、地球上の狭い海と海のバンドからしか見ることができませんでした。

「6か月にわたる3つの宇宙船、24台の携帯型地上望遠鏡、NASAのSOFIA空中観測所などのこの取り組みは、天文学の歴史の中で最も挑戦的な恒星食でしたが、それを実現しました！」スターンは言った。「2014 MU69の形状とサイズを初めて調査しました。カイパーベルトの科学的宝物で、これから17か月余りで探索します。この成功のおかげで、次のフライバイをはるかに自信を持って計画できるようになりました。」

2017年の3つの観測すべての測定から、Ultima Thuleは予想された場所を周回していないことがわかりました。また、MU69は実際には2つの別個のオブジェクトであるように見えたため、7月10日の観測中に小さなブリップが天文学者を困惑させました。まとめると、結果は、MU69が空間だけを回転していないことを示唆しています。天文学者は、MU69には少なくとも1つの月があり、さらに多くの自然衛星をホストできると考えていました。

「これは前兆かもしれない」と、スターンは2017年のアメリカ地球物理学連合（AGU）会議での記者会見で言った。「それは実際にMU69からの衛星の群れがあることを示唆するかもしれません。」

New Horizonsチームは、New Horizonsフライバイの前に、Ultima Thuleの最後の垣間見ることができました。 2018年8月4日、最終的な掩蔽が地球から見えるようになり、セネガルとコロンビアでのみ見られました

「このオカルトはウルティマトゥーレで何を期待するべきかについてのヒントを与え、フライバイ計画を改善するのに役立つでしょう」とニューホライズンズのオカルトイベントリーダーであるマークビエは声明で述べました。

覚えておくべき大晦日

2019年1月1日、米国東部標準時午前12時33分、ニューホライズンズはMU69の歴史的なフライバイを行いました。メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス応用物理研究所に集まったチームの科学者とエンジニアが、新年を迎え、宇宙船がKBOを騒がせている瞬間を応援しました。ミッションサイエンティストでバンドクイーンのギタリストをリードするブライアンメイは、このイベントを記念して新しいシングルをリリースしました。しかし、ウルティマトゥーレは遠く離れているため、ミッションが成功したフライバイを完了したかどうかは、ほぼ10時間経過するまで誰も知りませんでした。

フライバイの間、ニューホライズンズはウルティマトゥーレを約2,000マイル（3,540 km）の距離で通過しました。これは、冥王星が飛んだ距離よりも5,800マイル（9,300 km）近くでした。

接近飛行の後、NASAはウルティマトゥーレの最初の解決された写真を公開し、21マイル（33 km）の長さのオブジェクトが2つのほぼ球形のローブで構成されていることを明らかにしました。ペアは首でしっかりと結合されており、マテリアルは他のオブジェクトに沿ってよりも明るく輝きます。

「それが雪だるまであるとすれば、何であれ」とスターンは最初のカラー画像がリリースされたときに言った。

チームは最大のローブを「ウルティマ」、最小のローブを「チューレ」と呼ぶことにしました。研究者によると、深宇宙放射線による変色が原因で、両方のローブが赤く見える。ほとんどの場合、ペアは2つの別々のオブジェクトとして始まり、徐々に集まり、時速1マイル未満で移動しました。

NASAのエイムズリサーチセンター（カリフォルニア州）のニューホライズンズ共同研究者であるジェフムーア（Jeff Moore）は、フライバイ中に、「これらの速度で他の車と衝突した場合でも、保険フォームに記入する必要はないかもしれません。

Ultima Thuleは、カイパーベルトを埋め尽くす多数のオブジェクトの1つです。最終的に、同様の材料が結合して月と惑星を構築しました。 New HorizonsのKBOの画像は、これらの部品がどのようにして太陽系を形成するかについての洞察を提供するのに役立ちます。

「私たちが見ているのは、おそらく宇宙船でまだ見られていない最も原始的なオブジェクトであり、現在の太陽系のどこにでも見られる最も古く、最も原始的なオブジェクトのクラスを表す可能性があります。」とムーアは言った。

遠くまで

ニューホライズンズが2つ目の目標に到達する前に、ハッブル宇宙望遠鏡のレンズを通してさえ、ウルティマチューレの詳細を理解することは困難でした。小さなオブジェクトは冥王星のサイズの1パーセント未満です。そのため、ニューホライズンズのクローズアップの外観が非常に重要でした。

「冥王星の接近飛行が見事に実演されたので、地球から決して学ぶことができない、クローズアップの宇宙船観測から学ぶことができることがたくさんあります」とニューホライゾンズ科学チームのメンバー、ジョン・スペンサーは声明で述べました。

「New HorizonsがKBOフライバイから取得できる詳細な画像やその他のデータは、カイパーベルトとKBOに関する私たちの理解に革命をもたらします。」

New Horizonsは、2018年8月に最初の試みでウルティマトゥーレの最初の画像を撮影しましたが、1億マイル（1億7000万km）以上離れています。当時、ターゲットは星のフィールドの中でいくつかのドットの1つのままでした。

宇宙船がウルティマトゥーレに近づいても、オブジェクトは解読するのが困難なままでしたが、異常な信号がその二葉形状と回転角度をほのめかしています。歴史的な出来事の数時間前でさえ、ウルティマトゥーレはその秘密の多くを明かすことを拒否しました。 KBOは未解決のままで、2ピクセル分の画像をほとんど埋めませんでした。その当時の不可解な形については、スペンサーは「私たちはそれが円形ではないことを知っています」と言うだけでした。

フライバイの後で初めて、いくつかの謎がようやく解決されました。宇宙船に面した時計の針のように、KBOが回転していることがわかりました。この謎は、フライバイの直前にのみ解決されました。緊密な出会いにより、およそ15時間のローテーション期間が明らかになりました。

New Horizonsがデータを地球に送信するには、20か月かかります。科学者は、カイパーベルトについて可能な限り多くを学ぶために、今後数年間そのデータを調査します。

また、New Horizonsがカイパーベルトに関する情報の取得をしばらく停止しない可能性があります。宇宙船は別のKBOを訪問するのに十分な燃料を持っている必要があります。スターンによると、ニューホライズンは2027年または2028年までカイパービルトにあります。

「別の標的を探すのはばかげているだろう」とスターン氏は語った。

追加のリソース：