Puede resultar sorprendente que se puedan encontrar muñecos de nieve en el espacio, aunque no son los mismos tipos alegres y de nariz de zanahoria que tenemos aquí en la Tierra. Un poco más allá de Neptuno, las rocas heladas se han combinado para crear objetos que adoptan la apariencia de robustos muñecos de nieve.
Un nuevo estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ofrece una explicación de cómo nacen estos muñecos de nieve, o “binarios de contacto”. Pequeños grupos de antiguos planetesimales (objetos formados a partir de gas y polvo durante los primeros días del Sistema Solar) se fusionaron entre sí mediante un colapso gravitacional. Ahora, un puñado de planetesimales existen como binarios de contacto, formando una población completa de muñecos de nieve espaciales.
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Construyendo muñecos de nieve espaciales
Una gran cantidad de reliquias rocosas pueblan el Cinturón de Kuiper, un anillo de planetesimales helados que se encuentra más allá de Neptuno. Según la NASA, se cree que existen millones de objetos en esta región. Se parecen mucho a los fósiles cósmicos que se han conservado de la formación del Sistema Solar hace unos 4.600 millones de años.
Según el nuevo estudio, 1 de cada 10 objetos en el Cinturón de Kuiper han sido transformados en binarios de contacto que tienen lo que se llama forma “bilobada”, lo que significa que parecen tener dos lóbulos. En términos más simples, parecen muñecos de nieve sin todos los accesorios sofisticados: un lóbulo redondo es la cabeza y el otro, más grande, es el cuerpo.
Estos binarios de contacto probablemente adquirieron sus proporciones de muñeco de nieve a través del colapso gravitacional; Este proceso no es tan raro como sugerían teorías anteriores, según los autores del estudio.
“Si pensamos que el 10 por ciento de los objetos planetesimales son binarios de contacto, el proceso que los forma no puede ser raro”, dijo en un comunicado el autor principal Seth Jacobson, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente de la Universidad Estatal de Michigan. “El colapso gravitacional encaja muy bien con lo que hemos observado”.
Combinando después del colapso
Los orígenes de las binarias de contacto bilobuladas han sido debatidas por los científicos en el pasado, y los primeros modelos consideraban erróneamente los planetesimales en colisión como manchas de fluido; Estos modelos imaginaron que los objetos se fusionarían en esferas, lo que no explicaba la forma única del muñeco de nieve.
Sin embargo, las simulaciones presentadas en el nuevo estudio han podido recrear con precisión las condiciones que permiten que los planetesimales se fusionen y se conviertan en binarios de contacto.
Los planetesimales comienzan como colecciones de objetos del tamaño de un guijarro que están unidos por la gravedad formando una nube en rotación. Pero a veces la nube puede colapsar hacia adentro, autodestruirse y formar dos planetesimales separados. Las simulaciones del nuevo estudio muestran que después de que ocurre este colapso gravitacional, las órbitas de los planetesimales los acercan entre sí hasta que entran en contacto suavemente. Luego se pegan, solidificando la forma del muñeco de nieve.
Explorando el cinturón de Kuiper
Si bien los objetos en el Cinturón de Kuiper ocasionalmente chocan entre sí, es poco probable que los binarios de contacto choquen contra otros objetos, según los autores del estudio. Al no sufrir colisiones, han podido conservar su forma durante millones de años.
Las exploraciones en curso del Cinturón de Kuiper, ayudadas por nuevas simulaciones que explican la formación de sistemas binarios de contacto, pueden revelar más sobre los planetesimales y el Sistema Solar primitivo. La sonda espacial New Horizons de la NASA, que tomó imágenes de binarios en contacto por primera vez en 2019, seguirá funcionando hasta que salga del Cinturón de Kuiper a finales de la década de 2020, según la agencia.
Mientras tanto, los investigadores están desarrollando una nueva simulación para mejorar su comprensión del proceso de colapso gravitacional.
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