Внешняя область Солнечной системы скрывает необычную популяцию объектов: километровые остатки её ранней истории, напоминающие арахис или рыхлые снеговики. Эти странно сформированные «планетезимали», в изобилии встречающиеся в Поясе Койпера за Нептуном, долгое время ставили в тупик астрономов. Новое исследование предполагает, что они не образовались в результате столкновений сфер, а скорее сформировались непосредственно из коллапсирующих облаков пыли и льда. Это открытие даёт более глубокое понимание того, как возникли планеты – включая Землю.
Тайна Арахисовидных Объектов
В течение многих лет преобладающая теория предполагала, что эти «контактные двойники» образовались, когда два отдельных ледяных тела спирально сблизились друг с другом, в конечном итоге слившись после скользящего удара. Однако моделирование показало, что этот процесс был бы слишком медленным, чтобы объяснить огромное количество этих объектов, которые наблюдаются на самом деле. Последнее исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предлагает новое объяснение: эти объекты образовались одновременно, непосредственно из гравитационного коллапса плотных облаков пыли в ранней Солнечной системе.
Как Работают Моделирования
Исследователи из Университета штата Мичиган использовали высокопроизводительные компьютеры для моделирования коллапса виртуальных пылевых облаков, разбивая их на крошечные фрагменты и моделируя их взаимодействие. Примерно в 4% этих симуляций произошло формирование контактных двойников – процент ниже, чем наблюдается в Поясе Койпера, но впервые такие объекты были непосредственно созданы из коллапса единого облака.
Ключевой вывод заключается в том, что ранняя Солнечная система была не просто плоским диском. Более плотные скопления пылинок внутри этого диска также коллапсировали под действием гравитации, образуя эти планетезимали. Пояс Койпера, по сути, является замороженным снимком этого раннего периода формирования, сохраняя эти объекты в состоянии, при котором они редко сталкиваются и сливаются в более крупные тела.
Почему Это Важно
Понимание того, как образовались эти арахисовидные объекты, проливает свет на фундаментальные процессы формирования планет. Ранняя Солнечная система была хаотичной, с бесчисленными скоплениями пыли и льда, коллапсирующими под собственной гравитацией. Пояс Койпера, относительно нетронутый регион, сохраняет эти ранние строительные блоки. Изучая их, астрономы получают представление о том, как Земля и другие планеты собрались из того же сырья миллиарды лет назад.
Оставшиеся Вопросы
Хотя новые моделирования многообещающи, они не идеальны. Некоторые модели с трудом воспроизводят узкое «горлышко», наблюдаемое у Аррокота, наиболее изученного примера этих объектов. Моделирование также склонно создавать двойники, вращающиеся быстрее, чем наблюдаемые. Кроме того, учёные признают, что наблюдаемая распространённость этих форм в Поясе Койпера выше, чем предполагают текущие модели, что подразумевает необходимость дальнейшей доработки.
В конечном итоге, эти открытия представляют собой значительный шаг вперёд в раскрытии тайн происхождения нашей Солнечной системы. Комбинируя теоретическое моделирование с наблюдательными данными, астрономы постепенно собирают воедино историю того, как возникли планеты – и их причудливые строительные блоки.
