Przełom w symulacjach komputerowych
Odpowiedź przyszła z nieoczekiwanej strony. Jackson Barnes, student z Michigan State University, opracował symulację, która naturalnie odtworzyła proces formowania się dwupłatowych obiektów. Jego model opiera się na zupełnie innym założeniu niż wcześniejsze próby. Zamiast stapiania, symulacja pozwalała formującym się ciałom niebieskim na zachowanie strukturalnej integralności podczas grawitacyjnego zapadania.
Czytaj też: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba odkrył piekielną planetę. Otoczona atmosferą, która nie powinna istnieć
Ta pozornie drobna zmiana okazała się kluczowa. Symulacja Barnesa pokazuje, jak obracająca się chmura skał i lodu może w naturalny sposób uformować dwa osobne, zaokrąglone ciała, które następnie łączą się w charakterystyczny kształt. To rozwiązanie jest piękne właśnie przez swoją prostotę, wszak nie wymaga skomplikowanych scenariuszy kolizyjnych, a jedynie działania podstawowych sił grawitacji w odpowiednich warunkach.
Jeśli uważamy, że 10 procent obiektów planetozymalnych to binarne obiekty kontaktowe, proces, który je tworzy, nie może być rzadki. Grawitacyjne zapadanie pasuje do tego, co zaobserwowaliśmy – podkreśla Seth Jacobson z Michigan State University
Taniec grawitacyjny w kosmicznej zamrażarce
Sam proces, który proponuje nowy model, przypomina powolny, kosmiczny taniec. Chmura materii pod wpływem własnej grawitacji zapada się i dzieli na dwa osobne skupiska. Te zaczynają krążyć wokół wspólnego środka masy, stopniowo tracąc energię i zbliżając się do siebie. Ostatecznie łączą się w delikatnym kontakcie, zachowując swoje indywidualne, zaokrąglone kształty.
Miejsce, w którym ten proces mógł przebiegać niezakłócony, jest równie ważne co sam mechanizm. Pas Kuipera, czyli lodowe przedmieścia naszego układu planetarnego rozciągające się za orbitą Neptuna, stanowi idealną „zamrażarkę”. Niskie temperatury i minimalne zakłócenia grawitacyjne oznaczały, że obiekty powstałe miliardy lat temu mogły przetrwać do dziś w niemal nienaruszonym stanie. Są one więc swoistymi kapsułami czasu z epoki formowania się planet.
Od przypadkowego odkrycia do nowej teorii
Bez przelotu New Horizons koło Ultima Thule w 2019 roku ta dyskusja mogłaby w ogóle nie mieć miejsca. Szczegółowe zdjęcia tego obiektu nie tylko zachwyciły opinię publiczną, lecz przede wszystkim dostarczyły astronomom twardych danych. Ukazały obiekt o wyraźnie dwuczęściowej budowie, co natychmiast podniosło pytanie o pochodzenie takiego kształtu.
Czytaj też: Kosmiczna bateria napędza światła na niebie. To odwieczna zagadka z falami Alfvéna w roli głównej
Nowy model otwiera ciekawe możliwości. Jeśli grawitacyjne zapadanie jest rzeczywiście głównym mechanizmem, może to pomóc wyjaśnić nie tylko kształty pojedynczych obiektów, ale także szersze procesy formowania się małych ciał w zewnętrznym Układzie Słonecznym. Naukowcy planują teraz wykorzystać te symulacje do przewidywania, gdzie mogą czaić się kolejne „bałwany” i jakie właściwości fizyczne powinniśmy u nich znaleźć. Kolejne misje lub jeszcze dokładniejsze obserwacje teleskopowe będą kluczowym sprawdzianem dla pomysłu Barnesa. Niemniej, sama prostota tego wyjaśnienia jest niezwykle atrakcyjna.