Perché alcuni oggetti nello Spazio somigliano a dei pupazzi di neve
Nello Spazio la fascia di Kuiper ospita oggetti rimasti quasi intatti dalla nascita del Sistema Solare: gli studiosi hanno capito che la loro forma deriva da un collasso gravitazionale.
Nella Fascia di Kuiper esistono corpi antichissimi che non hanno la forma compatta e sferica che associamo ai pianeti, ma ricordano piuttosto un pupazzo di neve. Oggi sappiamo che quella forma non è il risultato di uno scontro violento, ma potrebbe essere la traccia diretta del modo in cui si sono formati oltre quattro miliardi di anni fa, durante il collasso gravitazionale della nube primordiale da cui è nato il Sistema Solare.
- Cos’è la Fascia di Kuiper
- Il caso Arrokoth
- Cosa succede con il collasso gravitazionale
- Fossili di pianeti
- La genesi del Sistema Solare
Cos’è la Fascia di Kuiper
Oltre l’orbita di Nettuno si estende la Fascia di Kuiper, una vasta popolazione di oggetti ghiacciati rimasti quasi intatti dalla nascita del Sistema Solare. Qui orbitano migliaia di corpi minori composti da acqua, metano, ammoniaca e altri materiali volatili congelati. Molti di essi sono planetesimi, cioè i “mattoni” originari da cui si sono formati i pianeti.
Una percentuale significativa di questi oggetti non è tondeggiante ma bilobata: due masse quasi sferiche saldate insieme.
Il caso più celebre è (486958) Arrokoth, fotografato nel 2019 dalla sonda New Horizons della NASA. L’immagine fece il giro del mondo proprio per quella forma curiosa, simile a un pupazzo di neve cosmico.
Il caso Arrokoth
Arrokoth è un oggetto della Fascia di Kuiper classica fredda, una regione dove le collisioni sono state rare e le perturbazioni minime. I dati raccolti da New Horizons mostrano che i due lobi, chiamati Wenu e Weeyo, hanno composizione simile, colori analoghi e pochissimi crateri.
Questo suggerisce che si siano formati nello stesso ambiente e che si siano uniti con estrema delicatezza.
La morfologia di (486958) Arrokothha alimentato per anni un dibattito scientifico: i due lobi si sono scontrati in epoca successiva oppure sono nati già destinati a unirsi? La differenza non è secondaria, perché riguarda i meccanismi della formazione planetaria.
Foto ANSAArrokoth in un’immagine della NASA
Cosa succede con il collasso gravitazionale
Uno studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society propone una risposta convincente. I ricercatori hanno simulato il collasso gravitazionale di una nube di particelle solide presenti nel disco protoplanetario primordiale. In quel contesto, miliardi di piccoli “ciottoli” millimetrici si concentravano progressivamente sotto l’effetto della gravità.
Quando la nube si contrae, la sua rotazione accelera. Se la velocità angolare supera una certa soglia, il materiale non può aggregarsi in un unico corpo compatto: tende invece a separarsi in due concentrazioni di massa che orbitano l’una attorno all’altra.
Le simulazioni mostrano che questi sistemi binari possono lentamente spiraleggiare verso l’interno fino a toccarsi a velocità molto basse, dell’ordine di pochi metri al secondo. Un contatto morbido, non una collisione distruttiva.
In circa il 3% dei casi modellati, i planetesimi si sono trasformati in oggetti bilobati stabili, con caratteristiche compatibili con quelle osservate nella Fascia di Kuiper. Anche le velocità di contatto risultano coerenti con le stime elaborate per Arrokoth.
Fossili di pianeti
L’ipotesi del collasso gravitazionale diretto ha un’implicazione affascinante: oggetti come Arrokoth non sarebbero il risultato di eventi successivi, ma veri e propri fossili della fase iniziale del Sistema Solare. La loro forma registrerebbe le condizioni fisiche del disco primordiale, quando i primi planetesimi stavano prendendo forma.
Questo spiega anche perché nella Fascia di Kuiper si osservi una percentuale non trascurabile di corpi bilobati. Le stime citate nello studio indicano che tra il 10% e il 25% degli oggetti della popolazione classica fredda potrebbe avere struttura a contatto, anche se molti sfuggono all’identificazione a causa dell’orientamento rispetto alla Terra.
La genesi del Sistema Solare
Per molto tempo la spiegazione più intuitiva è stata anche la più semplice: due corpi che si scontrano e restano incastrati. Le simulazioni più recenti indicano invece uno scenario diverso per gli oggetti della Fascia di Kuiper meno disturbati. Non un incidente cosmico, ma un processo ordinato che risale alla fase iniziale del disco protoplanetario.
In altre parole, quei “pupazzi di neve” cosmici non sono anomalie bizzarre. Sono testimonianze di come si assemblavano i primi elementi del Sistema Solare.
