El misterio de los “hombres de nieve” cósmicos, que ha desconcertado a los astrónomos durante años, finalmente encuentra una respuesta innovadora. Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Michigan, a través de una nueva simulación por computadora, ha revelado el mecanismo de formación de los peculiares “cuerpos bilobulares” que se encuentran en el sistema solar exterior, desafiando la comprensión previa de la formación planetaria.
En el Cinturón de Kuiper, más allá de Neptuno, existe una gran cantidad de cuerpos primordiales congelados. Estos cuerpos, conocidos como planetesimales, son los componentes básicos de la formación de planetas. Sorprendentemente, aproximadamente una décima parte de los planetesimales presentan una estructura de “binaria de contacto”, pareciendo dos bolas de nieve unidas, formando lo que se conoce como “cuerpos con forma de hombre de nieve”. Durante años, la forma natural de esta peculiar morfología ha sido un misterio sin resolver para la comunidad astronómica.
El equipo de investigación, liderado por Jackson Barnes, estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Michigan, publicó sus hallazgos el 19 de febrero en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Barnes utilizó los potentes recursos computacionales del Instituto de Investigación Computacionalmente Habilitada (ICER) de la universidad para crear el primer modelo de simulación de alta fidelidad capaz de generar naturalmente estructuras bilobulares.
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Los modelos anteriores solían considerar las colisiones de cuerpos como un proceso de fusión similar a un fluido, lo que resultaba en la formación de cuerpos predominantemente esféricos, incapaces de replicar la estructura bilobular. El nuevo modelo de Barnes permite que los cuerpos en formación mantengan su integridad estructural, permitiendo que dos cuerpos se acerquen lentamente y se toquen suavemente bajo la acción de la gravedad, en lugar de una colisión y fusión violentas.
Seth Jacobson, coautor del estudio y profesor de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, señaló que si alrededor del 10% de los planetesimales son binarias de contacto, el mecanismo de formación no puede ser un evento raro. El modelo de “colapso gravitacional” coincide estrechamente con los resultados observacionales.
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Después de que la sonda New Horizons de la NASA capturara una imagen de un cuerpo con forma de hombre de nieve en 2019, los astrónomos de todo el mundo comenzaron a reconsiderar la morfología de los cuerpos del Cinturón de Kuiper y descubrieron que este tipo de estructura es más común de lo que se pensaba.
La investigación muestra que los planetesimales se forman inicialmente por la acumulación de polvo y pequeñas partículas, similar a cómo una bola de nieve crece al rodar. Cuando una nube de materia rotatoria colapsa, puede dividirse en dos cuerpos y formar un sistema binario. Con el tiempo, estos dos cuerpos se acercan gradualmente y se fusionan suavemente, formando la clásica forma de hombre de nieve. En el ambiente escaso y con pocas colisiones del Cinturón de Kuiper, estas estructuras frágiles pueden conservarse durante miles de millones de años.
Barnes afirma que este estudio es el primero en validar una hipótesis de larga data con condiciones físicas completas y que en el futuro también podría explicar sistemas multi-cuerpo más complejos. A medida que las futuras misiones espaciales profundicen en la exploración de los límites del sistema solar, los científicos esperan descubrir más de estos “hombres de nieve” cósmicos, revelando aún más la historia temprana de la formación planetaria.
Fuente: SciTechDaily, ScienceDaily, Universe Magazine
