Наш соларни систем је окружен чудним објектима у облику кикирикија. Астрономи мисле да знају зашто
Студија објављена данас помаже да се објасни како су „планетезимали“ — грађевни блокови планета — настали
Планетезимални Аррокот, као што је приказано прелетом Нев Хоризонса 2019. (са појачаном бојом). Отприлике један од 10 планетезимала у Кајперовом појасу дели Аррокотов облик налик на кикирики.
НАСА/Лабораторија за примењену физику Универзитета Џонс Хопкинс/Југозападни истраживачки институт/Роман Ткаченко
У Кајперовом појасу, масивној крофни крхотина иза Нептуна, око један од 10 километара великих објеката изненадио је научнике својим неочекиваним обликом. Уместо да личи на лопту, сваки од ових остатака из ране историје Сунчевог система састоји се од два режња различите величине, попут кикирикија или лењо састављеног снежака.
Астрономи су до сада добили најјаснији поглед на феномен када је НАСА-ина мисија Нев Хоризонс пролетела поред објекта са два дела Кајперовог појаса Аррокот 2019. Али стално су проналазили додатне примере ових чудно обликованих „планетезимала“ – технички израз за ледене, стеновите грађевне блокове нашег соларног система који су се пре милијарду година саставили у планету нашег Сунчевог система. Решавање мистерије ових објеката налик снежним људима, надају се истраживачи, могло би откључати дубље разумевање како су тачно Земља и други светови први пут настали.
Сада један тим има објашњење, помажући да се постави још један део у текућу слагалицу формирања планета.
О подршци научном новинарству
Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.
„Када смо први пут видели резултате наших симулација, били смо веома узбуђени“, каже Џексон Барнс, дипломирани студент на Државном универзитету у Мичигену. Барнс је главни аутор новог рада, који је био објављено данас у Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва. „Било је још узбудљивије видети да није јединствен, а ми смо у ствари створили многе од ових двослојних објеката различитих облика и величина режња.
„То је диван посао“, каже Вилијам Мекинон, планетарни научник са Вашингтонског универзитета у Сент Луису који није био укључен у нови рад. „Оно што су аутори урадили је да су показали да је најдиректнији пут заиста физички прилично вероватан.“
Претходне студије су претпостављале да су ови кикирики – названи „контакт бинарни“ – првобитно били две одвојене сфере које су биле закључане у спиралном плесу све док их ударни поглед није спојио у кук. Али овај космички ритуал парења би био сувише спор да би се већ завршио за сваку контактну бинарност коју видимо. Уместо тога, нова студија их приказује како се формирају унисоно.
„Формирање контактних бинарних система из два одвојена тела не функционише превише добро“, каже Давид Несворни, астроном са Соутхвест Ресеарцх Институте у Боулдеру, Колорадо, који није био укључен у студију. „Дакле, сумњали смо да су контактне бинарне форме настале током гравитационог колапса, али ово је први рад који детаљно симулира њихово формирање.“
Пре неких 4,6 милијарди година, џиновски облак гаса и прашине срушио се под сопственом гравитацијом да би запалио наше сунце. Остаци су се спојили у прашњави диск који се ковитлао око мале звезде. Затим, верују астрономи, гушћи ројеви каменчића унутар тог диска такође су се срушили слично оригиналном облаку, формирајући планетезимале километраже.
Замислите Кајперов појас као спољашњи домет овог протопланетарног диска који је у том тренутку био замрзнут у времену. Тамо напољу, планетезимали су превише ретки и крећу се преспоро да би се често нашли, и стога се већина њих никада није агломерирала у планете.
Па зашто је толико њих било у облику кикирикија? Или су се шљунковити облаци понекад урушили у два одвојена тела у орбити која су се током времена приближавала једно другом или се ова бинарност формирала одједном, уз брзо окретање и лепљивост ледених каменчића који су некако произвели чудан облик. Астрономима прво није могло да објасни свеприсутност облика, али је друго било тешко математички моделирати.
Нова студија то исправља помоћу рачунарства велике снаге, разбијајући виртуелни облак прашине на мале комаде и симулирајући како сви они међусобно делују током гравитационог колапса. Око 4 процента симулација резултира контактним бинарним датотекама. То је мање од уочене распрострањености у Кајперовом појасу, што сугерише да је модел далеко од савршеног, али то је први пут да је било која симулација произвела ове примордијалне кикирикије директно из колапса једног облака.
„Резултати изгледају веома обећавајуће“, каже Несворни, иако истиче да је Аррокотхов уски врат било тешко репродуковати у симулираним бинарним системима, од којих многе изгледају више у средини. Такође напомиње да се симулације окрећу брже од Аррокота, најбоље проучаваног планетезимала из Куипер-Појаса који имамо.
Управо зато што Аррокот представља архетипски, најбољи до сада поглед на ове објекте, он је био доминантна мета за теоретичаре, каже Одри Тируин, планетарни научник са Ловелл опсерваторије у Флагстаффу, Аризона, која није била укључена у студију тима. Али овај јединствени фокус долази по цену неуспеха да се узме у обзир шири спектар познатих контактних бинарности. „Свиђа ми се чињеница да овај рад покушава да представи генеричнији рад о формирању ових система“, каже она.
„То је било нешто о чему се претпостављало још од прелета Аррокота 2019. године“, каже Барнс. Охрабрујуће је, додаје он, да смо само разбијањем облака и бацањем више прорачуна на проблем „награђени разним облицима, укључујући контактне бинарне облике, баш као што је Аррокот.
Време је да се заузмемо за науку
Ако вам се допао овај чланак, замолио бих вас за подршку. Сциентифиц Америцан служио је као заговорник науке и индустрије 180 година, а управо сада је можда најкритичнији тренутак у тој двовековној историји.
Био сам а Сциентифиц Америцан претплатник од моје 12 година, и то је помогло у обликовању начина на који гледам на свет. СциАм увек ме образује и одушевљава, и изазива осећај страхопоштовања према нашем огромном, предивном универзуму. Надам се да ће то учинити и за вас.
Ако ти претплатите се на Сциентифиц Америцанпомажете да осигурамо да је наша покривеност усредсређена на смислена истраживања и открића; да имамо ресурсе да извештавамо о одлукама које прете лабораторијама широм САД; и да подржавамо и надобудне и запослене научнике у време када вредност саме науке пречесто остане непризната.
Заузврат, добијате важне вести, задивљујући подкасти, бриљантна инфографика, не могу пропустити билтене, видео снимке које морате погледати, изазовне игре и најбоље писање и извештавање у свету науке. Можете чак поклонити некоме претплату.
Никада није било важнијег тренутка да устанемо и покажемо зашто је наука важна. Надам се да ћете нас подржати у тој мисији.
