O mistério dos “bonecos de neve” na periferia do sistema solar foi resolvido após seis anos.

A primeira fotografia de um “boneco de neve” muito além da órbita de Netuno foi tirada pela sonda New Horizons da NASA em 2019 — o famoso objeto 2014 MU69 (extraoficialmente conhecido como Ultima Thule). Mais tarde, os cientistas descobriram algo surpreendente: um em cada dez asteroides no Cinturão de Kuiper tem exatamente essa aparência. Isso não pode ser descartado como mera coincidência. A abundância de “bonecos de neve” nos confins do Sistema Solar exigia uma explicação, e a primeira explicação convincente só agora surgiu.

Ultima Thule. Fonte da imagem: NASA

Em termos estritos, estamos falando de planetesimais — os blocos de construção ou embriões de planetas rochosos do início do Sistema Solar. A maior população intacta é encontrada no Cinturão de Kuiper. Conforme os estudos avançaram, ficou claro que aproximadamente 10% desses planetesimais são os chamados binários de contato, com formato de duas esferas conectadas, semelhantes a bonecos de neve. Como mencionado anteriormente, um objeto desse tipo foi fotografado pela primeira vez pela sonda New Horizons da NASA em 2019. A descoberta despertou o interesse nos mecanismos de formação dessas estruturas incomuns, já que os modelos anteriores não conseguiam explicar seu formato bilobado.

Pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan propuseram uma explicação baseada no colapso gravitacional. Em sua primeira simulação computacional realista, um planetesimal se forma pela aglomeração de pequenas partículas e, em seguida, se desintegra sob a influência da gravidade e da rotação. Esses dois fragmentos permanecem gravitacionalmente ligados e continuam a espiralar um em direção ao outro, tocando-se e fundindo-se suavemente, mantendo suas formas arredondadas e sem colapsar em uma única esfera, como sugerido por modelos hidrodinâmicos anteriores.

O colapso gravitacional é consistente com as observações: se os sistemas binários de contato representam 10% da população, então seu mecanismo de formação não pode ser um evento extremamente raro. Ao contrário de hipóteses alternativas que exigem colisões incomuns ou outras condições exóticas, o processo proposto ocorre naturalmente no disco protoplanetário. Após a fusão, os objetos permanecem estáveis.Isso se deve à baixa densidade do Cinturão de Kuiper, onde a probabilidade de colisões destrutivas é extremamente baixa.

Pela primeira vez, o modelo possibilitou testar a hipótese do colapso gravitacional com um alto grau de certeza e reproduzir as formas observadas. No futuro, ele ajudará a estudar estruturas mais complexas de aglomerados de três e quatro corpos e aprimorará nossa compreensão dos processos de formação de pequenos corpos no Sistema Solar.