Netoli Saulės sistemos pakraščio, Kuiperio žiede, skrieja daugybė mažų, ledinių kūnų, kurie savo forma primena sniego senius. Neseniai atliktas tyrimas padėjo paaiškinti, kodėl šie objektai atrodo būtent taip ir ką jų forma gali atskleisti apie visos Saulės sistemos susidarymą.
Kuiperio žiede, esančiame už Neptūno orbitos, galima stebėti daugybę iš ledo sudarytų objektų – tai savotiški „statybiniai blokai“, likę nuo laikų, kai prieš daugiau nei 4,5 mlrd. metų kūrėsi Saulės sistema. Apie 10 % šių kūnų yra vadinamieji kontaktinės dvinarės sistemos objektai: jie sudaryti iš dviejų suaugusių, beveik sferinių dalių ir savo siluetu primena sniego senius.
Pirmuosius išsamiai nufotografuotus tokius objektus 2019 m. užfiksavo NASA zondas „New Horizons“. Manoma, kad šie planetesimaliai susiformavo iš dulkių dalelių protoplanetiniame diske, kuris kadaise supo jauną Saulę. Vėlesni šių dalelių ir mažų kūnų susidūrimai ilgainiui lėmė visų žinomų Saulės sistemos planetų atsiradimą, tačiau dalis pradinių „statybinių blokų“ išliko Kuiperio žiede beveik nepakitę.
Naujuose modeliavimuose mokslininkai parodė, kad tokių objektų orbitos galėjo smarkiai suartėti, kol galiausiai du atskiri kūnai ėmė susilieti į vieną. Šį procesą lėmė jų tarpusavio gravitacija ir vadinamasis gravitacinis kolapsas. Įdomu tai, kad susiliedami jie neprarado savo apvalios formos – vietoje vieno netaisyklingo darinio susidarė dvi aiškiai išskiriamos, tačiau jau suaugusios sferos.
Manoma, kad „sniego seniai“ išlaiko savo formą todėl, kad po susijungimo su kitais objektais beveik nesusiduria. Nebūnant stiprių smūgių, nėra ir jėgų, galinčių šiuos kūnus perskirti ar smarkiai deformuoti.
Stebėjimai rodo, kad daugumos kontaktinių dvinarų paviršiuje beveik nėra kraterių. Tai reiškia, kad jie per milijardus metų patyrė labai mažai smūgių. Šią išvadą sustiprina ir skaitmeniniai modeliai, patvirtinantys, kad tokie objektai ilgą laiką gali išlikti izoliuoti nuo intensyvių susidūrimų.
Dar anksčiau buvo spėjama, kad šių keistos formos kūnų kilmė susijusi su gravitaciniu kolapsu, tačiau iki šiol nebuvo modelio, kuris pilnai apimtų reikalingą fiziką. Naujausias tyrimas – pirmasis, kuriame pavyko realistiškai atkurti kontaktinių dvinarų susidarymo procesą ir parodyti, kaip iš atskirų dalelių ir mažų kūnų pamažu formuojasi „sniego senio“ formos objektai.
Astronomai viliasi, kad ši modelio sėkmė leis geriau suprasti ir sudėtingesnes sistemas – ne tik dvinarinius, bet ir iš trijų ar dar daugiau kūnų sudarytus objektus, sujungtus tarpusavio gravitacija. Tokie tyrimai padeda atkurti ankstyvosios Saulės sistemos istoriją ir suprasti, kaip iš chaotiško dulkių bei ledo debesies atsirado planetos, nykštukinės planetos ir gausybė mažesnių kūnų Kuiperio žiede.
Pavyzdžiui, buvusi devintoji Saulės sistemos planeta Plutonas šiandien priskiriamas nykštukinėms planetoms. Jo ištęsta orbita ir ledinis Tombo regionas vis dar traukia astronomų dėmesį, o tyrimai apie Kuiperio žiedo objektus padeda geriau suvokti ir tokių nykštukinių planetų kilmę bei raidą.
