L’oggetto più distante mai visitato da un veicolo spaziale, Arrokoth, un corpo di 4 miliardi di anni nella fascia di Kuiper, ha fornito nuove informazioni sulla formazione iniziale del nostro sistema solare. I ricercatori hanno utilizzato simulazioni computerizzate avanzate per confermare come è nato questo oggetto unico a forma di pupazzo di neve e cosa significa per comprendere come sono stati costruiti i pianeti stessi.
La Cintura di Kuiper: una capsula del tempo del sistema solare
Arrokoth risiede nella Cintura di Kuiper, una vasta regione oltre Nettuno piena di resti ghiacciati della nascita del sistema solare. Questa zona non è solo una raccolta di detriti spaziali; è un tesoro di planetesimi, gli stessi elementi costitutivi dei pianeti. Ciò che rende Arrokoth particolarmente intrigante è la sua struttura a due lobi. Circa il 10-25% degli oggetti della Cintura di Kuiper condividono questa forma a “pupazzo di neve” o “arachide”, sollevando la questione di come si siano formati.
Collasso gravitazionale: la chiave della formazione?
In precedenza, gli scienziati avevano proposto che la dolce formazione di Arrokoth, indicata dalla sua forma e dall’assenza di crateri, fosse il risultato di un collasso gravitazionale. L’idea è che le nubi di ciottoli nel sistema solare primordiale si raggruppassero sotto la loro stessa gravità. Ma l’esatto meccanismo finora non era chiaro. Le ultime simulazioni forniscono prove evidenti che questo processo può creare oggetti a doppio lobo come Arrokoth.
“È così emozionante perché possiamo effettivamente vederlo per la prima volta”, ha spiegato Jackson Barnes della Michigan State University, il ricercatore principale. “Ciò conferma l’intero processo dall’inizio alla fine.”
Come funzionano le simulazioni: ciottoli e gravità
Il gruppo di ricerca ha eseguito 54 simulazioni al computer utilizzando 105 particelle, ciascuna di circa 2 chilometri di raggio, che rappresentano una nuvola di ciottoli semplificata. Queste simulazioni hanno mostrato che piccoli planetesimi potrebbero orbitare l’uno attorno all’altro ed eventualmente fondersi a bassa velocità (circa 5 metri al secondo), formando “binari di contatto” – due lobi fusi insieme. Alcuni di questi oggetti simulati hanno una sorprendente somiglianza con Arrokoth.
Ciò che distingue questo studio è l’inclusione della fisica delle particelle, simulando il modo in cui i materiali interagiscono al contatto. I modelli precedenti, che mancavano di questo dettaglio, suggerivano che tutte le collisioni avrebbero prodotto singoli oggetti sferici. Questo nuovo approccio supporta la teoria secondo cui i planetesimi, incluso Arrokoth, si sono formati attraverso un lieve collasso gravitazionale, piuttosto che attraverso impatti violenti.
Implicazioni e ricerca futura
Alan Stern, il ricercatore principale della missione New Horizons della NASA, ha elogiato lo studio poiché si allinea con il lavoro precedente e rafforza l’idea che la formazione di Arrokoth sia stata un processo fluido e non distruttivo. Tuttavia, altri astronomi notano discrepanze tra i risultati della simulazione (solo il 4% degli oggetti che si formano come binari di contatto) e le frequenze osservate nella Cintura di Kuiper. Alan Fitzsimmons suggerisce che Madre Natura potrebbe avere altri meccanismi in gioco, o che simulazioni ancora più complesse potrebbero colmare il divario tra teoria e osservazione.
La formazione di Arrokoth, sebbene apparentemente semplice, fornisce prove cruciali sulle condizioni del sistema solare primordiale. Comprendere questi processi è fondamentale per svelare come si sono formati i pianeti, compresa la Terra.
