Cakrawala Baru NASA Mendeteksi Petunjuk Berdebu

Pengamatan baru dari wahana New Horizons NASA menunjukkan bahwa sabuk Kuiper – zona terluar tata surya kita yang luas dan dihuni oleh ratusan ribu blok penyusun planet yang berbatu dan es – mungkin meluas lebih jauh dari yang kita duga.

Melewati tepi luar Sabuk Kuiper, hampir 60 kali lebih jauh dari Matahari dibandingkan Bumi, Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) dari New Horizons mendeteksi tingkat debu yang lebih tinggi dari perkiraan—sisa-sisa beku kecil dari tabrakan antara Kuiper yang lebih besar. Objek Sabuk (KBO) dan partikel yang dikeluarkan dari KBO dipenuhi dengan debu mikroskopis dari luar tata surya.

Nilai-nilai tersebut bertentangan dengan model ilmiah yang menyatakan bahwa populasi KBO dan kepadatan debu akan mulai menurun satu miliar mil dalam jarak tersebut, dan menambah semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa tepi luar sabuk Kuiper utama dapat meluas miliaran mil lebih jauh dari jarak tersebut. perkiraan saat ini – atau bahkan mungkin ada sabuk kedua di luar sabuk yang sudah kita ketahui.

Hasilnya muncul dalam Astrophysical Journal Letters edisi 1 Februari.

“New Horizons melakukan pengukuran langsung pertama terhadap debu antarplanet jauh melampaui Neptunus dan Pluto, sehingga setiap pengamatan dapat mengarah pada penemuan,” kata Alex Doner, penulis utama makalah tersebut dan mahasiswa pascasarjana bidang fisika di Universitas Colorado Boulder. sebagai pimpinan SDC. “Gagasan bahwa kita mungkin telah mendeteksi perluasan sabuk Kuiper – dengan populasi objek baru yang bertabrakan dan menghasilkan lebih banyak debu – menawarkan petunjuk lain untuk memecahkan misteri wilayah terluar tata surya.”

Dirancang dan dibangun oleh mahasiswa di Laboratorium Fisika Atmosfer dan Luar Angkasa (LASP) di Universitas Colorado Boulder di bawah bimbingan insinyur profesional, SDC mendeteksi butiran debu mikroskopis yang tercipta dari tabrakan antara asteroid, komet, dan objek Sabuk Kuiper di sepanjang Bumi. Cakrawala Baru. ‘ Perjalanan sejauh 5 miliar mil, 18 tahun melintasi tata surya kita – yang, setelah diluncurkan pada tahun 2006, termasuk penerbangan bersejarah Pluto pada tahun 2015 dan KBO Arrokoth pada tahun 2019. Instrumen sains pertama dalam misi planet NASA yang dirancang, dibangun, dan SDC “ terbang” siswa menghitung dan mengukur ukuran partikel debu, sehingga memberikan informasi tentang frekuensi tumbukan benda-benda tersebut di tata surya bagian luar.

Hasil mengejutkan terbaru dikumpulkan selama tiga tahun New Horizons menempuh jarak 45 hingga 55 unit astronomi (AU) dari Matahari – di mana satu AU adalah jarak antara Bumi dan Matahari, sekitar 93 juta mil atau 140 juta kilometer.

Data ini muncul ketika para ilmuwan New Horizons, yang menggunakan observatorium seperti Teleskop Subaru Jepang di Hawaii, juga menemukan serangkaian KBO jauh di luar tepi luar Sabuk Kuiper. Tepi luar ini (tempat kepadatan benda mulai berkurang) diperkirakan berukuran sekitar 50 SA, namun bukti baru menunjukkan bahwa sabuk tersebut mungkin meluas hingga 80 SA atau lebih.

Saat pengamatan teleskop berlanjut, kata Doner, para ilmuwan mencari kemungkinan alasan lain atas tingginya pembacaan debu SDC. Salah satu kemungkinannya, yang mungkin lebih kecil kemungkinannya, adalah tekanan radiasi dan faktor lain yang mendorong keluarnya debu yang terbentuk di sabuk Kuiper bagian dalam melebihi 50 AU. New Horizons mungkin juga menemukan partikel es yang lebih pendek yang tidak dapat mencapai bagian dalam tata surya dan belum diperhitungkan dalam model sabuk Kuiper saat ini.

“Hasil sains baru dari New Horizons ini mungkin merupakan pertama kalinya pesawat ruang angkasa menemukan populasi benda baru di tata surya kita,” kata Alan Stern, peneliti utama New Horizons di Southwest Research Institute di Boulder. “Saya tidak sabar untuk melihat seberapa jauh peningkatan kadar debu ini akan terjadi di Sabuk Kuiper.”

Kini dalam misi perpanjangan keduanya, New Horizons diperkirakan memiliki bahan bakar dan energi yang cukup untuk beroperasi hingga tahun 2040-an pada jarak di atas 100 AU dari Matahari. Sejauh ini, kata para ilmuwan misi, SDC bahkan berpotensi merekam pesawat ruang angkasa yang melintas di wilayah di mana partikel antarbintang mendominasi lingkungan debu. Dengan tambahan pengamatan teleskopik terhadap Sabuk Kuiper dari Bumi, New Horizons, sebagai satu-satunya pesawat ruang angkasa yang beroperasi dan mengumpulkan informasi baru tentang Sabuk Kuiper, memiliki kesempatan unik untuk mempelajari lebih lanjut tentang KBO, sumber debu, dan luasnya sabuk tersebut. , dan debu antarbintang. dan piringan debu di sekitar bintang lain.

Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins (APL) di Laurel, Maryland membangun dan mengoperasikan pesawat ruang angkasa New Horizons dan mengelola misi untuk Direktorat Misi Sains NASA. Southwest Research Institute, yang berbasis di San Antonio dan Boulder, Colorado, mengelola misi tersebut melalui Penyelidik Utama Alan Stern dan memimpin tim sains, operasi muatan, dan perencanaan sains. New Horizons adalah bagian dari program New Frontiers NASA, yang dikelola oleh Marshall Space Flight Center NASA di Huntsville, Alabama.