Vnější oblast sluneční soustavy skrývá neobvyklou populaci objektů: kilometrové pozůstatky její rané historie, připomínající arašídy nebo prachové sněhuláky. Tyto podivně tvarované “planesimály”, které se hojně nacházejí v Kuiperově pásu za Neptunem, astronomy dlouho zmátly. Nová studie naznačuje, že nebyly vytvořeny srážkami koulí, ale vznikly přímo z hroutících se mračen prachu a ledu. Tento objev poskytuje hlubší pochopení toho, jak planety – včetně Země – vznikly.
Záhada arašídových předmětů
Po mnoho let převládající teorie naznačovala, že tato „kontaktní dvojčata“ se vytvořila, když se dvě oddělená ledová tělesa spirálovitě stočila k sobě a nakonec se po letmém dopadu spojila. Simulace však ukázaly, že tento proces by byl příliš pomalý na to, aby odpovídal obrovskému množství těchto objektů, které jsou skutečně pozorovány. Nejnovější výzkum publikovaný v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nabízí nové vysvětlení: tyto objekty vznikly současně, přímo z gravitačního kolapsu hustých prachových mračen v rané sluneční soustavě.
Jak fungují simulace
Výzkumníci z Michiganské státní univerzity použili vysoce výkonné počítače k simulaci kolapsu virtuálních prachových mračen, jejich rozbití na malé fragmenty a simulaci jejich interakcí. Přibližně ve 4 % těchto simulací se vytvořila kontaktní dvojčata – nižší procento, než bylo pozorováno v Kuiperově pásu, ale poprvé byly takové objekty přímo vytvořeny kolapsem jediného mraku.
Klíčovým zjištěním je, že raná sluneční soustava nebyla jen plochým diskem. Hustší shluky prachových zrn v tomto disku se také zhroutily vlivem gravitace a vytvořily tyto planetesimály. Kuiperův pás je v podstatě zamrzlý snímek tohoto raného období formování, který udržuje tyto objekty ve stavu, kdy se jen zřídka srazí a spojí do větších těles.
Proč je to důležité
Pochopení toho, jak se tyto objekty ve tvaru arašídů formovaly, vrhá světlo na základní procesy formování planet. Raná sluneční soustava byla chaotická, nesčetné chuchvalce prachu a ledu se hroutily vlastní gravitací. Kuiperův pás, relativně nedotčená oblast, zachovává tyto rané stavební kameny. Jejich studiem astronomové získají vhled do toho, jak se Země a další planety spojily ze stejných surovin před miliardami let.
Zbývající otázky
I když jsou nové simulace slibné, nejsou dokonalé. Některé modely mají potíže s reprodukcí úzkého hrdla pozorovaného na Arrokoth, nejlépe prostudovaném příkladu těchto objektů. Simulace mají také tendenci produkovat dvojčata, která se točí rychleji než ta pozorovaná. Kromě toho vědci uznávají, že pozorovaná prevalence těchto forem v Kuiperově pásu je vyšší, než naznačují současné modely, což znamená, že je zapotřebí další zpřesnění.
Tyto objevy v konečném důsledku představují významný krok vpřed v odhalování tajemství původu naší sluneční soustavy. Spojením teoretického modelování s pozorovacími daty astronomové postupně dávají dohromady příběh o tom, jak planety – a jejich bizarní stavební kameny – vznikly.
