Det längsta föremål som någonsin utforskats avslöjar långsamt sina hemligheter, när forskare lägger ihop pusslen i Ultima Thule – Kuiperbältsobjektet NASA:s New Horizons rymdfarkost flög förbi på nyårsdagen, fyra miljarder miles från jorden.

Analyserar data som New Horizons har skickat hem sedan Ultima Thules förbiflygning (officiellt heter 2014 MU69), missionsforskare lär sig mer om utvecklingen, geologi och sammansättning av denna forntida relik av solsystembildning. Teamet diskuterade dessa fynd idag vid den 50:e Lunar and Planetary Science Conference i The Woodlands, Texas.

Ultima Thule är den första otvivelaktiga primordiala kontaktbinären som någonsin utforskats. Närmar sig bilder på Ultima Thule antydde en konstig, snögubbeliknande form för det binära, men ytterligare analys av bilder, tagit närmast närmaste – New Horizons kom till inom bara 2, 200 miles (3, 500 kilometer) – har avslöjat hur ovanlig KBO:s form verkligen är. På 22 miles (35 kilometer) lång, Ultima Thule består av en stor, platt lob (med smeknamnet "Ultima") kopplad till en mindre, rundare lob (med smeknamnet "Thule").

Denna konstiga form är den största överraskningen, än så länge, av förbiflygningen. "Vi har aldrig sett något liknande någonstans i solsystemet, " sa New Horizons chefsutredare Alan Stern, från Southwest Research Institute, Flyttblock, Colorado. "Det skickar det planetariska vetenskapssamhället tillbaka till ritbordet för att förstå hur planetesimals - planeternas byggstenar - bildas."

Eftersom det är så välbevarat, Ultima Thule erbjuder vår tydligaste blick tillbaka till eran av planetesimal ackretion och de tidigaste stadierna av planetbildning. Tydligen kretsade Ultima Thules två lober en gång om varandra, som många så kallade binära världar i Kuiperbältet, tills något förde dem samman i en "mild" sammanslagning.

"Detta passar med allmänna idéer om början av vårt solsystem, sa William McKinnon, en New Horizons medutredare från Washington University i St. Louis. "Mycket av omloppsrörelsen hos Ultima Thule-binären måste ha dränerats bort för att de ska kunna samlas så här. Men vi vet ännu inte vilka processer som var viktigast för att få det att hända."

Den sammanslagningen kan ha satt sina spår på ytan. "Halsen" som förbinder Ultima och Thule är omarbetad, och kan indikera skjuvning när loberna kombineras, sa Kirby Runyon, en New Horizons vetenskapsgruppmedlem från Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Runyon och andra teamgeologer beskriver och försöker förstå Ultima Thules många ytegenskaper, från ljusa fläckar och fläckar, till kullar och dalar, till kratrar och gropar. kratrarna, medan vid första anblicken ser ut som nedslagskratrar, kan ha annat ursprung. Vissa kan vara gropkratrar, där material rinner ut i underjordiska sprickor, eller ett resultat av sublimering, där is gick direkt från fast till gas och lämnade gropar på sin plats. Den största fördjupningen är en 5 mil bred (8 kilometer bred) funktion som laget har fått smeknamnet Maryland-kratern. Det kan vara en nedslagskrater, eller så kunde den ha bildats på något av de andra ovannämnda sätten.

"Vi har vårt arbete för att förstå Ultima Thules geologi, det är säkert, " sa Runyon.

I färg och komposition, Data från New Horizons visade att Ultima Thule liknar många andra föremål som hittats i dess region i Kuiperbältet. I överensstämmelse med observationer före flygförbi från Hubble-teleskopet, Ultima Thule är väldigt röd – rödare till och med än Pluto, som New Horizons flög förbi på innerkanten av Kuiperbältet 2015 – och ungefär i samma färg som många andra så kallade "kallklassiska" KBO:er. ("Kall" syftar inte på temperatur utan till det cirkulära, olutande banor för dessa objekt; "klassisk" genom att deras banor har förändrats lite sedan de bildades, och representerar ett urval av det ursprungliga Kuiperbältet.)

"Det här är första gången ett av dessa "ultraröda" objekt har utforskats, och våra observationer öppnar alla möjliga nya frågor, sa Carly Howett, en New Horizons vetenskapsgruppmedlem från SwRI. "Färgbilden avslöjar till och med subtila skillnader i färg över ytan, och vi vill verkligen veta varför."

New Horizons forskare har också sett bevis för metanol, vattenis och organiska molekyler på ytan. "Spektrumet för Ultima Thule liknar några av de mest extrema objekt vi har sett i det yttre solsystemet, sa Silvia Protopapa, en New Horizons medutredare från SwRI. "Så New Horizons ger oss en otrolig möjlighet att studera en av dessa kroppar på nära håll."

Ultima Thule-dataöverföringen fortsätter, även om all data från förbiflygningen inte kommer att finnas på marken förrän sensommaren 2020. Under tiden, New Horizons fortsätter att utföra avlägsna observationer av ytterligare Kuiperbält-objekt och kartlägga strålningen av laddade partiklar och dammmiljön i Kuiperbältet.

Rymdfarkosten New Horizons är 4,1 miljarder miles (6,6 miljarder kilometer) från jorden, fungera normalt och fortare djupare in i Kuiperbältet vid nästan 33, 000 miles (53, 000 kilometer) i timmen.