Nejvzdálenější objekt, jaký kdy vesmírná loď navštívila, Arrokoth, 4 miliardy let staré těleso v Kuiperově pásu, poskytlo nové poznatky o raném formování naší sluneční soustavy. Vědci použili nejmodernější počítačové simulace, aby potvrdili, jak se tento jedinečný objekt podobný sněhulákovi zformoval a co to znamená pro pochopení toho, jak se vytvořily samotné planety.
Kuiperův pás: Časová kapsle sluneční soustavy
Arrokoth leží v Kuiperově pásu, rozsáhlé oblasti za Neptunem plné ledových trosek, které zbyly po zrodu sluneční soustavy. Tato zóna není jen sbírkou vesmírného odpadu; je to poklad planetesimál – samotných stavebních kamenů planet. To, co dělá Arrokoth obzvláště zajímavým, je jeho bipartitní struktura. Asi 10–25 % objektů v Kuiperově pásu má tento tvar „sněhuláka“ nebo „arašída“, což vyvolává otázky o tom, jak vznikly.
Gravitační kolaps: klíč k formaci?
Dříve vědci předpokládali, že k měkké formaci Arrokoth, jak naznačuje její tvar a nedostatek kráterů, došlo v důsledku gravitačního kolapsu. Myšlenka je taková, že oblaka oblázků v rané sluneční soustavě se k sobě přilepila vlivem vlastní gravitace. Přesný mechanismus však zůstal dosud nejasný. Nejnovější simulace poskytují přesvědčivé důkazy, že tento proces může vytvářet bipartitní objekty jako Arrokoth.
“Je to neuvěřitelně vzrušující, protože to možná vidíme poprvé,” vysvětlil Jackson Barnes z Michiganské státní univerzity, vedoucí výzkumník. “Ověřuje celý proces od začátku do konce.”
Jak fungují simulace: Oblázky a gravitace
Výzkumný tým provedl 54 počítačových simulací za použití 105 částic, z nichž každá má poloměr asi 2 kilometry a představuje zjednodušený oblak oblázků. Tyto simulace ukázaly, že malé planetesimály by se mohly navzájem obíhat a nakonec se při nízkých rychlostech (asi 5 metrů za sekundu) spojit a vytvořit „kontaktní dvojhvězdy“ – dvě vrstvy spojené dohromady. Některé z těchto modelovaných objektů se nápadně podobají Arrokoth.
Čím se tento výzkum liší, je zahrnutí částicové fyziky, která modeluje, jak materiály interagují při kontaktu. Dřívější modely, které tento detail postrádaly, předpokládaly, že všechny srážky povedou k jedinému kulovému objektu. Tento nový přístup podporuje teorii, že planetesimály, včetně Arrokoth, vznikly spíše jemným gravitačním kolapsem než prudkými srážkami.
Důsledky a budoucí výzkum
Alan Stern, hlavní vyšetřovatel mise NASA New Horizons, pochválil studii, poznamenal její soulad s předchozí prací a její posílení myšlenky, že Arrokothova formace byla hladkým, nedestruktivním procesem. Jiní astronomové však zaznamenali nesrovnalosti mezi výsledky simulace (pouze 4 % objektů tvoří kontaktní dvojhvězdy) a pozorovanými frekvencemi v Kuiperově pásu. Alan Fitzsimmons naznačuje, že matka příroda může mít v práci jiné mechanismy nebo že ještě složitější simulace mohou zacelit mezeru mezi teorií a pozorováním.
Vznik Arrokoth, i když se zdá jednoduchý, poskytuje důležitý důkaz o podmínkách v rané Sluneční soustavě. Pochopení těchto procesů je klíčem k odhalení toho, jak planety, včetně Země, vznikly.
