Lucy będzie badała początki Układu Słonecznego

Nieco ponad 4 miliardy lat temu planety Układu Słonecznego współistniały z ogromną liczbą małych skalistych lub lodowych obiektów krążących wokół Słońca. Były to ostatnie pozostałości po planetezymalach – prymitywnych składników, z których powstawały planety. Większość tych pozostałych obiektów uległo rozproszeniu wskutek ewolucji orbit gazowych olbrzymów, które rozrzuciły je po zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego. Część z nich uwięziona została w nie tak odległych obszarach skupionych wokół punktów, w których równoważy się grawitacyjne oddziaływanie Słońca i Jowisza. Owe obiekty pozostają tam do dziś niemal nietknięte.

Niemal 4 miliony lat temu, dawny przodek współczesnego człowieka przemierzał przestrzenie, które dużo później nazywano Etiopią. Trzydzieści cztery lata temu Donald Johanson odkrył skamieniały szkielet tego osobnika, nazwanego później Lucy na cześć piosenki Beatlesów z 1967 roku “Lucy in the Sky with Diamonds”.

Za trzy lata sonda o nazwie Lucy, zacznie swoją misję, która pomoże nam poznać wczesną historię Układu Słonecznego.

Sonda Lucy przeleci w pobliżu sześciu takich uwięzionych planetezymali – planetoid trojańskich Jowisza – dając ludziom pierwszy rzut oka na te pradawne obiekty. Badając te skamieniałości procesu formowania planet, misja Lucy może nam powiedzieć bardzo dużo o rozwoju naszego układu planetarnego, tak jak szczątki Lucy powiedziały nam wiele o ewolucji człowieka. Po drodze do trojańczyków, Lucy odwiedzi także planetoidę Donaldjohanson, która nosi imię antropologa, który odkrył skamieniały szkielet naszego przodka.

Trojańczyki skrywają istotne informacje o początkach Układu Słonecznego, ponieważ są pozostałościami, a tym samym świadkami, procesu powstawania planet” mówi główny badacz misji Harold Levison z SwRI w Boulder, Kolorado.

 

Planetoidy trojańskie krążą wokół Słońca wraz z Jowiszem, podążając niemal tą samą ścieżką, ale wyprzedzając planetę i podążając za nią w odległości mniej więcej o 1/6 drogi wokół Słońca. To miejsca to tak zwane punkty Lagrange’a L4 oraz L5, które stanowią wierzchołki równobocznych trójkątów, w których pozostałymi punktami są Słońce i Jowisz. Obszary otaczające punkty L4 oraz L5 zawierają mnóstwo obiektów istniejących od miliardów lat i przechowujących istotne informacje o historii naszego układu planetarnego.

Obserwacje prowadzone z Ziemi pozwoliły astronomom sklasyfikować planetoidy trojańskie na podstawie delikatnych różnic koloru i składu chemicznego. “Obserwujemy różnorodność cech, które możemy mierzyć z Ziemi i chcielibyśmy poznać fizyczne powody tej różnorodności”mówi Keith Noll, naukowiec projektu Lucy. “Misja skierowana do jednego obiektu nie pozwoliłaby nam na takie porównanie – badając różne obiekty, Lucy dostarczy nam lepszych informacji, które pozwolą nam zrozumieć co widzimy w większej populacji obiektów”. Odwiedzając sześć trojańczyków obejmujących wszystkie główne typy, z których dwa są układem podwójnym, Lucy zbierze mnóstwo informacji o obiektach, które wypełniały pierwotny dysk planetezymali wokół Słońca.

Jedną cechą wspólną dla wszystkich trojańczyków jest to, że są one ciemne. “Odbijają zaledwie cztery-pięć procent padającego na nie światła”
mówi Noll. “To mniej niż asfalt na ulicy”.

To co odpowiada za ciemność trojańczyków stanowi tajemnice, która może mieć interesujące konsekwencje dla naszej wiedzy o Ziemi. “Ciemne obiekty mogą posiadać organiczne (zawierające węgiel) związki na swojej powierzchni” mówi Amy Simon. “Jeżeli badane przez nas trojańczyki będą wskazywały na obecność związków organicznych, może to oznaczać, że składniki życia mogły występować powszechnie na wczesnym etapie ewolucji układu planetarnego”. 

Planetoida podwójna Patroclus-Menoetius (wizja artystyczna). Źródło: W.M. Keck Observatory/Lynette Cook

Niektóre z procesów, które uwięziły planetoidy trojańskie na ich obecnej orbicie, wysłało inne pozostałe planetezymale znacznie dalej od Słońca – odkrywamy je dzisiaj w Pasie Kuipera, lodowym rejonie rozciągającym się za orbitą Neptuna, w którym można znaleźć Plutona i wiele innych planet karłowatych.

Misja Lucy wystartuje z Ziemi w październiku 2021 roku przelatując w pobliżu większej liczby obiektów układu słonecznego znajdujących się na różnych orbitach niż jakakolwiek inna misja w historii.

Źródło: NASA