Il 1° gennaio 2019 la sonda New Horizons ha sorvolato per la prima volta da vicino Arrokoth, un oggetto della Fascia di Kuiper oltre l’orbita di Plutone.
Le immagini hanno rivelato una forma sorprendente: due lobi arrotondati uniti tra loro, simili a un pupazzo di neve cosmico. Da allora gli astronomi si sono chiesti come potesse formarsi una struttura così particolare nelle regioni esterne del Sistema Solare.
Ora una nuova ricerca della Michigan State University propone una risposta: collasso gravitazionale.
Cosa sono i “binari di contatto”
Arrokoth appartiene alla Fascia di Kuiper, un vasto anello di oggetti ghiacciati rimasti dalla formazione del Sistema Solare.
Gli scienziati stimano che circa 1 oggetto su 10 tra questi planetesimi sia formato da due corpi uniti: si tratta dei cosiddetti binari di contatto.
In pratica:
Due oggetti distinti
- Orbite reciproche molto ravvicinate
- Fusione lenta e delicata
- Conservazione delle forme originali
Il risultato è una struttura a doppio lobo, proprio come un pupazzo di neve.
Il ruolo del collasso gravitazionale
Il team guidato da Jackson Barnes ha utilizzato simulazioni ad alte prestazioni per modellare il processo di formazione.
Secondo il modello:
- Il disco primordiale di gas e polveri attorno al giovane Sole subisce instabilità gravitazionali.
- Alcuni aggregati di materiale si formano rapidamente per collasso gravitazionale diretto, anziché per collisioni violente.
- La rotazione del sistema può separare temporaneamente un corpo in due masse distinte.
- I due oggetti orbitano l’uno attorno all’altro.
- Col tempo le orbite si restringono fino al contatto, fondendosi dolcemente.
Questo processo spiega perché le superfici di molti binari di contatto mostrino pochissimi crateri: non si sono formati attraverso impatti catastrofici.
Perché le vecchie teorie non bastavano
I precedenti modelli basati sulla sola dinamica dei fluidi non riuscivano a riprodurre in modo realistico queste forme.
Altre ipotesi prevedevano eventi rari o condizioni speciali, difficili da conciliare con la frequenza osservata: se il 10% degli oggetti mostra questa struttura, il meccanismo deve essere comune, non eccezionale.
Il collasso gravitazionale, invece, si inserisce naturalmente nello scenario di formazione del Sistema Solare.
Un tassello fondamentale per capire il Sistema Solare primordiale
La scoperta non riguarda solo Arrokoth. Aiuta a comprendere:
- Come si sono formati i primi planetesimi
- Come si sono evoluti gli oggetti della Fascia di Kuiper
- Quali processi dominavano nelle prime fasi del Sistema Solare
Le nuove simulazioni rappresentano il primo modello capace di riprodurre sistemi binari di contatto includendo la fisica completa del collasso gravitazionale.
Cosa ci aspetta ora
Il team sta lavorando a simulazioni ancora più avanzate per verificare se lo stesso processo possa spiegare altri oggetti “esotici” osservati nel Sistema Solare esterno.
Il “pupazzo di neve” cosmico, da curiosità fotografica, diventa così una finestra privilegiata sul passato remoto del nostro sistema planetario.
Foto di wal_172619 da Pixabay
