Il sistema solare esterno ospita una peculiare popolazione di oggetti: resti su scala chilometrica della sua storia antica che assomigliano a noccioline o pupazzi di neve assemblati in modo approssimativo. Questi “planetesimi” dalla forma strana, abbondanti nella fascia di Kuiper oltre Nettuno, hanno a lungo sconcertato gli astronomi. Una nuova ricerca suggerisce che non si siano formati dalla collisione di sfere, ma piuttosto si siano coalizzati direttamente dal collasso di nuvole di polvere e ghiaccio. Questa scoperta offre una comprensione più profonda di come si sono formati i pianeti, inclusa la Terra.
Il mistero degli oggetti a forma di arachide
Per anni, la teoria prevalente ha suggerito che questi “contatti binari” si formassero quando due corpi ghiacciati separati si muovevano a spirale l’uno nell’altro, per poi fondersi dopo un impatto laterale. Tuttavia, le simulazioni hanno mostrato che questo processo sarebbe stato troppo lento per tenere conto dell’enorme numero di questi oggetti osservati. L’ultimo studio, pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, offre una nuova spiegazione: questi oggetti si sono formati all’unisono, direttamente dal collasso gravitazionale di dense nubi di polvere nel sistema solare primordiale.
Come funzionano le simulazioni
I ricercatori della Michigan State University hanno utilizzato computer ad alta potenza per simulare il collasso di nuvole di polvere virtuali, suddividendole in piccoli pezzi e modellando le loro interazioni. Circa il 4% di queste simulazioni ha portato alla formazione di binari di contatto – una percentuale inferiore a quella osservata nella fascia di Kuiper, ma pur sempre la prima volta che tali oggetti sono stati prodotti direttamente dal collasso di una singola nuvola.
L’intuizione chiave è che il primo sistema solare non era semplicemente un disco piatto. Anche sciami più densi di ciottoli all’interno di quel disco collassarono sotto la gravità, formando questi planetesimi. La Cintura di Kuiper, essenzialmente un’istantanea congelata di quel primo periodo di formazione, preserva questi oggetti in uno stato in cui raramente si scontrano e si fondono in corpi più grandi.
Perché è importante
Comprendere come si sono formati questi oggetti a forma di arachide fa luce sui processi fondamentali della formazione dei pianeti. Il sistema solare primordiale era caotico, con innumerevoli sciami di polvere e ghiaccio che collassavano sotto la loro stessa gravità. La Cintura di Kuiper, una regione relativamente indisturbata, conserva questi primi elementi costitutivi. Studiandoli, gli astronomi ottengono informazioni su come la Terra e altri pianeti si sono assemblati dalle stesse materie prime miliardi di anni fa.
Domande rimanenti
Sebbene le nuove simulazioni siano promettenti, non sono perfette. Alcuni modelli faticano a riprodurre lo stretto “collo” visto in Arrokoth, l’esempio meglio studiato di questi oggetti. Le simulazioni tendono anche a produrre binarie che ruotano più velocemente di quanto osservato. Inoltre, gli scienziati riconoscono che la prevalenza osservata di queste forme nella fascia di Kuiper è superiore a quanto suggerito dalle simulazioni attuali, il che implica che è necessario un ulteriore perfezionamento.
In definitiva, questi risultati rappresentano un significativo passo avanti nello svelare i misteri delle origini del nostro sistema solare. Combinando la modellizzazione teorica con i dati osservativi, gli astronomi stanno lentamente ricostruendo la storia di come si sono formati i pianeti e i loro peculiari elementi costitutivi.
