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Los objetos helados del Cinturón de Kuiper que parecen muñecos de nieve se forman por un proceso simple de colapso gravitacional. Así lo determinó una investigación de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) en Estados Unidos. El estudio se publicó en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Mucho más allá del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter se ubica el Cinturón de Kuiper. En esa región, más allá de Neptuno, orbitan bloques helados e intactos del origen del sistema solar. Estos cuerpos se conocen como planetesimales.
Aproximadamente el 10% de esos objetos presentan una forma bilobulada. Se trata de dos esferas unidas, similares a un muñeco de nieve. Los astrónomos los clasifican como binarios de contacto. Durante años, la comunidad científica debatió su origen.
Jackson Barnes, estudiante de posgrado de la MSU, desarrolló la primera simulación que reproduce de forma natural esa estructura mediante colapso gravitacional. Modelos anteriores trataban los choques como fusiones de masas fluidas. Ese enfoque impedía conservar las formas redondeadas dobles.
Las simulaciones se ejecutaron con apoyo del Instituto de Investigación Cibernética y su clúster de computación de alto rendimiento. El modelo permitió que los objetos conservaran su resistencia estructural y se apoyaran entre sí tras el contacto.
Otras hipótesis planteaban eventos poco frecuentes o fenómenos exóticos. Sin embargo, los investigadores consideraron que si el 10% de los planetesimales presenta esta forma, el mecanismo no puede ser excepcional.
Las primeras imágenes cercanas de un binario de contacto se obtuvieron en enero del 2019. La sonda New Horizons de la NASA fotografió uno de estos cuerpos. A partir de esas imágenes, científicos revisaron otros objetos del Cinturón de Kuiper y confirmaron que cerca del 10% comparte esa configuración.
En los inicios de la Vía Láctea, la galaxia era un disco de polvo y gas. Restos de ese proceso permanecen en el Cinturón de Kuiper. Allí se encuentran planetas enanos como Plutón, cometas y planetesimales.
Los planetesimales se forman a partir de discos de polvo y guijarros. La gravedad atrae estos fragmentos diminutos hasta compactarlos. En ocasiones, la nube en rotación colapsa sobre sí misma. Ese colapso puede desgarrar el objeto y originar dos cuerpos que orbitan entre sí.
Según la simulación, esas órbitas se reducen en espiral hasta que ambos cuerpos entran en contacto suave. La fusión mantiene las formas redondeadas originales. Así surge la apariencia de muñeco de nieve.
El modelo también explica por qué permanecen unidos durante miles de millones de años. Barnes indicó que es poco probable que colisionen con otros objetos. Sin impactos externos, no existe un mecanismo que los separe. La mayoría de estos sistemas ni siquiera muestra cráteres.
Durante años, científicos sospecharon que el colapso gravitacional explicaba estas formas. Sin embargo, no contaban con un modelo que incorporara la física necesaria para comprobarlo. La simulación de Barnes incluyó esos elementos y permitió validar la hipótesis.
El equipo ahora busca aplicar el modelo a sistemas con tres o más objetos. Además, trabaja en una nueva simulación que describa con mayor detalle el proceso de colapso.
Los investigadores consideran que futuras misiones de la NASA podrían descubrir más cuerpos con esta forma en regiones aún inexploradas del sistema solar.
*La creación de este contenido contó con la asistencia de inteligencia artificial. La fuente de esta información es de una agencia de noticias y revisada por un editor para asegurar su precisión. El contenido no se generó automáticamente.
