Деценијама, астрономи су покушавали да схвате зашто толико ледених тела у спољашњем Сунчевом систему подсећају на снежне људе, са два заобљена дела спојена заједно. Истраживачи са Државног универзитета у Мичигену сада извештавају о доказима који указују на изненађујуће једноставан процес који може објаснити како се ови необични облици формирају.
Иза турбулентног астероидног појаса између Марса и Јупитера налази се Кајперов појас, далеки регион иза Нептуна испуњен смрзнутим остацима из најранијих дана Сунчевог система. Ови примитивни објекти, познати као планетезимали, остаци су грађених блокова од формирања планета. Око 10 посто њих је класификовано као контактно бинарно, што значи да се састоје од два повезана режња која им дају изглед попут сњеговића. До недавно, научници нису знали како се такви облици могу развити природно.
Нова симулација подржава гравитациони колапс
Џексон Барнс, дипломирани студент на МСУ, развио је прву компјутерску симулацију способну да природно произведе ове двоструке структуре кроз гравитациони колапс. Његови налази су објављени у Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва.
Претходни компјутерски модели су поједностављивали ударе третирајући сударајућа тела као да су течне масе које су се стапале у глатке сфере. Та претпоставка је спречила истраживаче да поново створе карактеристичан дводелни облик који се види у контактним бинарним датотекама. Користећи рачунарски кластер високих перформанси на Институту за сајбер-омогућена истраживања МСУ-а, или ИЦЕР, Барнс је створио реалније дигитално окружење. У његовом моделу, објекти који се формирају задржавају своју структурну снагу, омогућавајући им да се наслањају једни на друге, а не да се спајају у једну сферу.
Нека ранија објашњења су се ослањала на ретке космичке догађаје или необичне услове. Иако су ови сценарији могући, они не би лако објаснили зашто су такви објекти релативно чести.
„Ако мислимо да је 10 процената планетезималних објеката контактно бинарно, процес који их формира не може бити редак“, рекао је професор науке о Земљи и животној средини Сетх Јацобсон, старији аутор рада. „Гравитациони колапс се лепо уклапа у оно што смо приметили.“
НАСА Нови хоризонти и Кајперов појас
Контактни бинарни системи су стекли широку пажњу када је НАСА-ина свемирска летелица Нев Хоризонс снимила слике једног изблиза у јануару 2019. Слике су навеле научнике да поближе испитају додатне објекте Кајперовог појаса, откривајући да отприлике један од 10 планетезимала дели овај облик. У ретко насељеном Кајперовом појасу, ова удаљена тела лебде са релативно мало судара, омогућавајући крхким структурама да преживе.
Сам Кајперов појас је реликт раног Млечног пута, када је галаксија постојала као ротирајући диск од гаса и прашине. Тај древни материјал још увек постоји у овом региону, укључујући патуљасте планете попут Плутона, комете и безброј планетезимала.
Како се планетезимали формирају и спајају
Планетезимали су били међу првим великим објектима који су се формирали од усковитланог диска прашине и шљунка који је окруживао младо Сунце. Слично како се снежне пахуље спајају да би направиле снежну куглу, сићушне честице су гравитацијом састављене заједно у веће кластере.
Како су се ови ротирајући облаци срушили, понекад су се поделили на два одвојена тела која су почела да круже једно око другог. Астрономи често примећују такве бинарне планетезимале у Кајперовом појасу. У Барнсовој симулацији, пар се постепено окреће ка унутра. Уместо насилног судара, два тела нежно долазе у контакт и спајају се, чувајући своје заобљене облике и стварајући познату форму снежака.
Зашто Цонтацт Бинариес Сурвиве
Једном спојени, ови објекти могу остати нетакнути милијардама година. Према Барнсу, њихова дугорочна стабилност потиче од мале шансе за даљи утицај. У удаљеном Кајперовом појасу, судари су ретки. Без ометајућег судара, нема шта да раздвоји два режња. Многи бинарни објекти чак показују неколико кратера.
Иако су научници сумњали да је гравитациони колапс играо улогу у формирању контактних бинарних система, претходним моделима недостајала је детаљна физика потребна за темељно тестирање идеје. Барнсов рад је први који укључује неопходне процесе за њихово успешно поновно креирање.
„У могућности смо да тестирамо ову хипотезу по први пут на легитиман начин“, рекао је Барнс. „То је оно што је тако узбудљиво у овом листу.“
Барнс верује да би модел такође могао помоћи истраживачима да проучавају сложеније системе који укључују три или више повезаних објеката. Тим тренутно развија побољшану симулацију како би боље представио како се облаци у колапсу понашају.
Како будуће мисије НАСА-е настављају да истражују удаљене регионе Сунчевог система, Џејкобсон и Барнс очекују да би се могло открити још више светова у облику снежних људи.
