Nos confins do sistema solar existem muitos objetos gelados semelhantes a bonecos de neve – pares de esferas unidas. Agora, um novo estudo revela uma forma simples como esses objetos misteriosos podem ter se formado.
fora de órbita Netuno Os tijolos frios estão enterrados desde o amanhecer sistema solar Chama-se estrela. Assim como as bolas de neve são feitas de aglomerados de flocos de neve, os planetesimais provavelmente são criados no disco de poeira que envolve os bebês recém-nascidos. sol A partir de uma nuvem de objetos do tamanho de pedras que são atraídos uns pelos outros por sua atração gravitacional mútua.
2019, NASA novos horizontes Nave espacial captura pela primeira vez fechar imagens Objetos semelhantes a bonecos de neve planetesimais em forma de duas esferas conectadas são chamados de binários de contato. Outras pesquisas Descobriu-se que um décimo a um quarto dos planetesimais podem estar em contato com binários.
Mas como esses bonecos de neve distantes se formaram permanece um mistério. Trabalhos anteriores tentaram calcular a origem do contato de binários modelando-os como esferas em colisão. No entanto, até recentemente, estes cálculos envolviam uma fusão perfeita, resultando sempre numa esfera em vez de qualquer outra forma.
No novo estudo, os pesquisadores modelaram os planetesimais como nuvens de partículas estacionárias nas superfícies umas das outras.
“Esta abordagem é computacionalmente mais cara do que os modelos anteriores de fusão perfeita porque precisamos rastrear as muitas partículas individuais que constituem um planetesimal, em vez de uma partícula grande do tamanho de um planetesimal”, disse Jackson Barnes, cientista planetário da Michigan State University e autor principal do estudo, ao Space.com.
No novo esforço de modelagem, às vezes, à medida que essas nuvens giram, elas não se fundem em um único planetesimal, mas em vez disso formam dois planetesimais separados orbitando um ao outro. (Os astrônomos viram muitos desses binários no universo Cinturão de Kuiper Além de Netuno. )
Na nova simulação, estes planetesimais binários podem espiralar para dentro devido à sua atração gravitacional mútua até que se toquem suavemente e se fundam. “O legal deste modelo é que ele pode criar não apenas planetesimais esféricos, mas também planetesimais planos, em forma de charuto e, claro, em forma de boneco de neve”, disse Barnes. A velocidade com que estes planetesimais se movem e a força com que as suas partículas se interligam ajudam a determinar a forma que a sua fusão produz.
Barnes explica que os pares de planetesimais que constituem estes bonecos de neve distantes podem permanecer juntos durante milhões ou mesmo milhares de milhões de anos porque é pouco provável que colidam com qualquer outra coisa. Se não houver colisão, nada poderá separá-los.
O novo estudo descobriu que os binários de contato representaram apenas 4% dos planetesimais simulados. “Isso não é muito consistente com a suposição de 10% a 25%”, disse Barnes.
Barnes observou que as simulações computacionais da equipe foram limitadas pelo número e tamanho das partículas que compõem as nuvens de seixos que então formam os planetesimais. Ele sugeriu que aumentar o número e a faixa de tamanho das partículas nas simulações pode ajudar a aumentar o número de binários de contato que podem se formar.
A nuvem rotativa de seixos também poderia formar três ou mais planetesimais orbitando uns aos outros, “o que eu acho muito legal”, disse Barnes. “Isso é algo que estamos atualmente investigando com mais detalhes, particularmente no que diz respeito à criação de sistemas trigêmeos e sua relação com as populações trigêmeas relíquias atualmente observadas no Cinturão de Kuiper”.
Cientistas detalhados suas descobertas Publicado em 19 de fevereiro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
