Muñecos de nieve flotando en el espacio: lejos de ser una fantasía, esta forma aparece en algunos objetos helados en los confines del Sistema Solar. ¿Cómo pueden nacer estructuras tan particulares?
Estos objetos, llamados planetesimales, son los vestigios de las primeras edades de nuestro sistema planetario. Se forman a partir de discos de polvo que rodean a las estrellas jóvenes, donde pequeñas rocas se aglomeran gradualmente bajo la influencia de la gravedad. Como copos de nieve que se ensamblan, dan origen a cuerpos más masivos, esenciales para la construcción de los planetas.
Imagen compuesta del objeto del cinturón de Kuiper Arrokoth, fotografiado por la sonda New Horizons de la NASA en 2019.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute En 2019, la misión New Horizons de la NASA ofreció una primera mirada cercana a estas curiosidades. Las imágenes de Arrokoth, un planetesimal compuesto por dos esferas conectadas, confirmaron su presencia. Esta observación inmediatamente planteó interrogantes sobre los mecanismos en juego en estas regiones lejanas, más allá de la órbita de Neptuno.
Un estudio reciente, publicado en
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, aporta elementos de respuesta utilizando un enfoque innovador. Los investigadores modelaron los planetesimales no como esferas perfectas, sino como nubes de partículas que interactúan. Este método, más detallado, permite seguir el comportamiento individual de cada roca dentro del sistema.
En estas simulaciones, las nubes en rotación pueden a veces dividirse en dos conjuntos distintos que orbitan uno alrededor del otro. Los elementos se aglomeran y, bajo el efecto de su atracción mutua, se acercan lentamente hasta entrar en contacto de manera suave. Esta fusión crea diversas formas, desde esferas hasta estructuras alargadas o en forma de muñeco de nieve, dependiendo de la velocidad y cohesión de las partículas.
Los resultados muestran que solo el 4 % de los planetesimales simulados se convierten en binarios de contacto, una tasa inferior a las estimaciones anteriores. Los científicos atribuyen esta discrepancia a las limitaciones de los modelos informáticos, especialmente en términos del número y tamaño de las partículas utilizadas. Mejorar estos parámetros podría aumentar la proporción de estos objetos particulares en las simulaciones futuras.
Resultados de simulaciones.
Crédito: Michigan State University Jacobson Lab
Los investigadores exploran ahora la posibilidad de formaciones más elaboradas, como sistemas triples donde tres planetesimales orbitan juntos. Estos trabajos podrían ayudar a comprender la diversidad de objetos observados en el cinturón de Kuiper. Sin colisiones que los desestabilicen, estas estructuras pueden persistir durante miles de millones de años.
Fuente: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society