⛄Откуда берутся эти космические снеговики?

Снеговики, плавающие в космосе: эта форма вовсе не фантазия, она появляется на некоторых ледяных объектах на краю Солнечной системы. Как могут возникнуть такие особые структуры?

Эти объекты, называемые планетезималями, являются пережитками первых эпох нашей планетной системы. Они формируются из пылевых дисков, окружающих молодые звезды, где мелкие камешки постепенно слипаются под действием гравитации. Подобно собирающимся вместе снежинкам, они порождают более массивные тела, необходимые для построения планет.

В 2019 году миссия НАСА «Новые горизонты» впервые позволила рассмотреть эти диковинки вблизи. Изображения Аррокота, планетезимали, состоящей из двух связанных сфер, подтвердили их присутствие. Этот наблюдение сразу же подняли вопросы о механизмах, работающих в этих отдаленных регионах, за пределамиорбита Нептуна.

Недавнее исследование, опубликованное в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществадает некоторые ответы, используя инновационный подход. Исследователи смоделировали планетезимали не как идеальные сферы, а как облака взаимодействующих частиц. Этот более детальный метод позволяет проследить индивидуальное поведение каждого камешка внутри системы.

В этих симуляциях вращающиеся облака иногда могут разделиться на два отдельных набора, вращающихся вокруг друг друга. Элементы агломерируются и под действием взаимного притяжения медленно сближаются, пока не вступают в мягкий контакт. Это слияние создает различные формы, от сфер до вытянутых или фигурных структур. снеговиксогласно Витесс и сцепление частиц.

Результаты показывают, что только 4% смоделированных планетезималей становятся контактными двойными системами, что ниже, чем предыдущие оценки. Ученые объясняют это несоответствие ограничениями компьютерных моделей, особенно с точки зрения количества и размера используемых частиц. Улучшение этих параметров может увеличить долю этих конкретных объектов в будущих симуляциях.

Результаты моделирования.
Фото: Лаборатория Джейкобсона Мичиганского государственного университета.

Сейчас исследователи изучают возможность существования более сложных образований, таких как тройные системы, в которых три планетезимали вращаются вместе. Эта работа может помочь понять разнообразие объектов, наблюдаемых в поясе Койпера. Без столкновений, дестабилизирующих их, эти структуры могут сохраняться миллиарды лет.