Зовнішня область Сонячної системи приховує незвичайну популяцію об’єктів: кілометрові залишки її ранньої історії, що нагадують арахіс або пухкі сніговики. Ці дивно сформовані ” планетезималі ” , удосталь що у Поясі Койпера за Нептуном, тривалий час ставили в глухий кут астрономів. Нове дослідження передбачає, що вони не утворилися в результаті зіткнень сфер, а швидше сформувалися безпосередньо з хмар, що колапсують, пилу і льоду. Це відкриття дає глибше розуміння, як виникли планети – включаючи Землю.
Таємниця Арахоподібних Об’єктів
Протягом багатьох років переважна теорія передбачала, що ці “контактні двійники” утворилися, коли два окремі крижані тіла спірально зблизилися один з одним, зрештою злившись після ковзного удару. Однак моделювання показало, що цей процес був би надто повільним, щоб пояснити величезну кількість цих об’єктів, які спостерігаються насправді. Останнє дослідження, опубліковане в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пропонує нове пояснення: ці об’єкти утворилися одночасно, безпосередньо з гравітаційного колапсу щільних хмар пилу в ранній Сонячній системі.
Як працюють Моделювання
Дослідники з Університету штату Мічиган використовували високопродуктивні комп’ютери для моделювання колапсу віртуальних хмар, розбиваючи їх на крихітні фрагменти і моделюючи їхню взаємодію. Приблизно в 4% цих симуляцій відбулося формування контактних двійників – відсоток нижче, ніж спостерігається в Поясі Койпера, але вперше такі об’єкти були безпосередньо створені з колапсу єдиної хмари.
Ключовий висновок у тому, що рання Сонячна система була просто плоским диском. Більш щільні скупчення порошин усередині цього диска також колапсували під дією гравітації, утворюючи ці планетезималі. Пояс Койпера, по суті, є замороженим знімком цього раннього періоду формування, зберігаючи ці об’єкти в стані, при якому вони рідко стикаються та зливаються у більші тіла.
Чому це важливо
Розуміння того, як утворилися ці арахісоподібні об’єкти, проливає світло на фундаментальні процеси формування планет. Рання Сонячна система була хаотичною, з незліченними скупченнями пилу та льоду, що колапсують під власною гравітацією. Пояс Койпера, щодо недоторканий регіон, зберігає ці ранні будівельні блоки. Вивчаючи їх, астрономи отримують уявлення про те, як Земля та інші планети зібралися з тієї ж сировини мільярди років тому.
Залишилися питання
Хоча нові моделювання багатообіцяючі, вони не є ідеальними. Деякі моделі насилу відтворюють вузьке “шийка”, що спостерігається у Аррокота, найбільш вивченого прикладу цих об’єктів. Моделювання також схильно створювати двійники, що обертаються швидше, ніж спостерігаються. Крім того, вчені визнають, що поширеність цих форм, що спостерігається, в Поясі Койпера вище, ніж припускають поточні моделі, що передбачає необхідність подальшого доопрацювання.
Зрештою, ці відкриття є значним кроком вперед у розкритті таємниць походження нашої Сонячної системи. Комбінуючи теоретичне моделювання зі спостережливими даними, астрономи поступово збирають докупи історію того, як виникли планети – та їх химерні будівельні блоки.
