Arrokoth é um asteróide avermelhado em forma de boneco de neve no Cinturão de Kuiper e o objeto mais distante explorado por uma espaçonave. Você não precisa ser um astrofísico para assumir que o asteróide se formou através de uma colisão lenta e suave – mas a física detalhada envolvida não é tão simples.
Os astrônomos há muito lutam para explicar completamente o mecanismo físico exato por trás da formação e sobrevivência de objetos multilobados como Arrokoth, formalmente conhecidos como binários de contato. Um novo artigo publicado ontem em Avisos mensais da Royal Astronomical Society sugere que os binários de contato nascem do colapso gravitacional – um fenômeno mais comumente associado à criação de supernovas ou buracos negros.
“É tão emocionante porque podemos realmente ver isso pela primeira vez”, disse Jackson Barnes, principal autor do estudo e astrofísico da Michigan State University. O Guardião. “Isso é algo que nunca conseguimos ver do começo ao fim, confirmando todo esse processo.”
Uma grande crise cósmica
Colapso gravitacional refere-se a um processo no qual um objeto no espaço entra em colapso devido à sua própria gravidade. À medida que o objeto se desmorona, a matéria gradualmente se acumula em direção ao centro, formando uma bolsa densa que pode se tornar uma estrela ou um buraco negro.
Arrokoth é uma fera completamente diferente. Os cientistas viram pela primeira vez o asteróide de formato estranho em 2019, quando a NASA Novos Horizontes voou. Os astrônomos estimam que binários de contato em forma de amendoim, como Arrokoth, constituem cerca de 10% da população cósmica no Cinturão de Kuiper, de acordo com a Royal Astronomical Society. declaração. E como os investigadores salientam no seu novo estudo, estes objetos têm uma superfície relativamente livre de crateras, sugerindo que se formaram na mesma época e de forma não violenta.
O colapso gravitacional foi a explicação teórica mais provável, mas os astrónomos tiveram dificuldade em encontrar uma forma convincente de testar esta hipótese.
Não bolhas, mas partículas
Para o novo estudo, Barnes e os seus colegas realizaram 54 simulações de nuvens de seixos em miniatura compostas por 100.000 partículas, cada uma com um raio de 2 quilómetros. As simulações permitiram à equipe investigar se e como o colapso gravitacional poderia formar naturalmente binários de contato.
Segundo os pesquisadores, a ideia era explorar as interações entre partículas individuais em planetesimais, ou aglomerados de gelo, poeira e gás que se aglomeram para formar planetas e asteróides.
Isto contrastou com estudos anteriores, que geralmente tratavam cada objeto em colisão como uma bolha fluida que se fundia em uma esfera. Em vez disso, a nova abordagem produziu um “ambiente realista que permite que os objetos mantenham sua força e se apoiem uns nos outros”, acrescentaram os pesquisadores no comunicado.
Cada simulação começou com uma população de 834 planetesimais espiralando para dentro, reconstruindo como grandes nuvens cósmicas giram e colapsam sob sua própria gravidade. As simulações produziram 29 binários de contato semelhantes a Arrokoth, formados por meio de colisões “muito suaves”, como esperado, segundo o artigo.
Estudando Novos Horizontes
Os resultados estão “de acordo com trabalhos anteriores e apoiam a hipótese de que o objeto Arrokoth do Cinturão de Kuiper… é o resultado de processos de formação suaves”, disse Alan Stern, investigador principal da New Horizons que não esteve envolvido no novo trabalho, ao The Guardian.
Dito isto, ainda há coisas a serem feitas antes que os astrônomos possam declarar oficialmente este caso encerrado. A física do seu modelo faz um bom trabalho ao demonstrar como o colapso gravitacional pode gerar naturalmente binários de contato. No entanto, é importante notar que apenas cerca de 3% dos planetesimais nas simulações produziram um binário de contato, o que não é muito.
A equipa reconhece esta limitação, observando no artigo que o próximo passo será rever a sua configuração atual para melhor representar os dados observacionais. Independentemente disso, o novo modelo é uma reviravolta notável em relação ao aparentemente óbvio – um modelo que nos dá um relato científico bem definido de como os bonecos de neve espaciais em forma de amendoim se tornaram suaves.
