Πρόκειται για ένα μοναδικό σε μορφή διαστημικό βράχο στα βάθη του τοπικού Διαστήματος.
Είναι το πιο μακρινό και πιο πρωτόγονο αντικείμενο που έχει επισκεφθεί ποτέ διαστημόπλοιο από τη Γη και τώρα ερευνητές δηλώνουν ότι απέκτησαν νέες γνώσεις για το πώς το υπέρυθρο, ηλικίας 4 δισεκατομμυρίων ετών σώμα, γνωστό ως Arrokoth, απέκτησε το χαρακτηριστικό του σχήμα που θυμίζει χιονάνθρωπο.
Το Arrokoth βρίσκεται στη Ζώνη Κάιπερ, έναν τεράστιο και πυκνό δακτύλιο από παγωμένα αντικείμενα πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Αυτή η περιοχή του Διαστήματος φιλοξενεί τους περισσότερους γνωστούς νάνους πλανήτες, καθώς και κομήτες και μικρούς, συμπαγείς σωρούς θραυσμάτων που ονομάζονται πλανητοειδή, δηλαδή τα δομικά στοιχεία των πλανητών.
Δεν είναι όλα αυτά τα πλανητοειδή στρογγυλά· μάλιστα, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι το 10 έως 25% όσων βρίσκονται στη Ζώνη του Κάιπερ, συμπεριλαμβανομένου του Arrokoth, έχουν δύο λοβούς, πράγμα που σημαίνει ότι μοιάζουν κάπως με φιστίκι ή χιονάνθρωπο.
Οι ειδικοί είχαν ήδη αναφέρει ότι το σχήμα, η σύσταση και ο μικρός αριθμός κρατήρων του Arrokoth υποδηλώνουν ότι οι δύο λοβοί σχηματίστηκαν ταυτόχρονα και με μη βίαιο τρόπο, προτείνοντας ότι αυτό θα μπορούσε να έχει συμβεί μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως βαρυτική κατάρρευση. Ωστόσο οι λεπτομέρειες για το πώς ακριβώς συνέβη αυτό παρέμεναν αντικείμενο συζήτησης.
Τώρα οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις σε υπολογιστή για να δείξουν ότι η βαρυτική κατάρρευση μπορεί πράγματι να παράγει τέτοια διλοβικά αντικείμενα και να ρίξουν φως στον μηχανισμό της διαδικασίας. «Είναι τόσο συναρπαστικό, γιατί μπορούμε πραγματικά να το δούμε αυτό για πρώτη φορά» δήλωσε ο Τζάκσον Μπαρνς πρώτος συγγραφέας της μελέτης από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν. «Είναι κάτι που δεν είχαμε ποτέ τη δυνατότητα να παρακολουθήσουμε από την αρχή έως το τέλος, επιβεβαιώνοντας ολόκληρη τη διαδικασία».
Οι προσομοιώσεις
Όπως σημειώνει ο Μπαρνς η Ζώνη του Κάιπερ είναι απομεινάρι του αρχέγονου πρωτοπλανητικού δίσκου του ηλιακού συστήματος μέσα στον οποίο πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν τεράστια περιστρεφόμενα νέφη από χαλίκια. Στο σενάριο της βαρυτικής κατάρρευσης, οι βαρυτικές δυνάμεις μέσα σε αυτά τα νέφη οδήγησαν τα χαλίκια να συσσωματωθούν σε σβώλους ή πλανητοειδή διαφορετικών μεγεθών.
Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» οι ερευνητές αναφέρουν ότι πραγματοποίησαν 54 προσομοιώσεις με ένα αρχικό νέφος που περιείχε 105 σωματίδια, καθένα με ακτίνα περίπου 2 χιλιόμετρα. Πρόκειται για μοντέλο χαμηλής ανάλυσης της πραγματικής κατάστασης, καθώς εκτιμάται ότι τα πραγματικά νέφη θα περιείχαν περίπου 10^24 σωματίδια μεγέθους χιλιοστού.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις δύο μικρά πλανητοειδή κατέληξαν να περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο και τελικά να κινούνται σπειροειδώς προς τα μέσα μέχρι που, με ταχύτητες περίπου 5 μέτρων το δευτερόλεπτο ή και λιγότερο, άγγιξαν και ενώθηκαν, σχηματίζοντας ένα διλοβικό πλανητοειδές ή «δυαδικό σε επαφή».
«Ορισμένα από τα δυαδικά σε επαφή στο μοντέλο μας μοιάζουν εντυπωσιακά με το Arrokoth» λέει ο Μπαρνς. Σημείωσε ότι οι ερευνητές είχαν προσομοιώσει και στο παρελθόν τη βαρυτική κατάρρευση αλλά σε αντίθεση με τη νέα προσέγγιση δεν είχαν λάβει υπόψη τη φυσική του πώς τα σωματίδια εναποτίθενται το ένα πάνω στο άλλο όταν έρχονται σε επαφή. Ως αποτέλεσμα εκείνες οι προσομοιώσεις υπέδειξαν ότι οποιαδήποτε σύγκρουση μεταξύ μικρότερων πλανητοειδών θα κατέληγε απλώς σε ένα μεγαλύτερο, σφαιρικό αντικείμενο.
Ο Μπαρνς πρόσθεσε ότι οι νέες προσομοιώσεις είναι σημαντικές και επειδή ενισχύουν τη μακροχρόνια άποψη ότι τα πλανητοειδή γενικά σχηματίστηκαν μέσω βαρυτικής κατάρρευσης. Ο ‘Αλαν Στερν πλανητικός επιστήμονας στο Southwest Research Institute και κύριος ερευνητής της αποστολής New Horizons της NASA στη Ζώνη του Κάιπερ χαιρέτισε τη μελέτη. «Συμφωνεί με προηγούμενες εργασίες και υποστηρίζει την υπόθεση ότι το αντικείμενο της Ζώνης του Κάιπερ Arrokoth, το οποίο εξερεύνησε το New Horizons σε κοντινή διέλευση, είναι αποτέλεσμα ήπιων διαδικασιών σχηματισμού», είπε.
Ο Άλαν Φιτζσίμονς ομότιμος καθηγητής αστρονομίας στο Queen’s University Belfast, σημείωσε ότι οι προσομοιώσεις υποδεικνύουν πως μόνο το 4% των αντικειμένων «εκεί έξω» σχηματίστηκαν ως δυαδικά σε επαφή. «Οι τηλεσκοπικές έρευνες υποδηλώνουν πολύ υψηλότερα ποσοστά», ανέφερε. «Ίσως η φύση προτιμά άλλους τρόπους σχηματισμού τους ή ίσως μελλοντικές, ακόμη πιο σύνθετες προσομοιώσεις μπορέσουν να γεφυρώσουν το χάσμα ανάμεσα σε όσα υπολογίζονται και σε όσα παρατηρούμε».
