これは、地球からの宇宙船がこれまでに見た中で最も遠くにある原始的な天体です。現在、研究者らは、アロコスとして知られる40億年前の超赤色の天体がどのようにしてその特徴的な雪だるまのような形をとったのかについて最新の洞察を得たと述べています。

アロコスは、海王星の軌道の向こう側にある広大で厚い氷天体の環であるカイパーベルトに位置しています。この宇宙領域には、既知の準惑星のほとんどが存在するほか、彗星や、惑星の構成要素である微惑星と呼ばれる小さな固体の破片のクラスターも存在します。

これらの微惑星のすべてが丸いわけではありません。実際、天文学者らは、アロコスを含むカイパーベルトで発見された微惑星の 10 ～ 25% が 2 つのローブを持っていると推定しています。これは、それらがピーナッツまたは雪だるまのように見えることを意味します。

専門家らは以前、アロコスの大きさ、構成、クレーターの数の少なさは、両方のローブが同時に非暴力的に形成されたことを示唆しており、重力崩壊として知られる過程を通じて起こった可能性を示唆していると述べている。ただし、これがどのようにして起こったのかについては議論が行われています。

今回、研究者らはコンピューターシミュレーションを使って、重力崩壊が実際にそのような二重葉状の物体を生成する可能性があることを示し、そのメカニズムを解明した。

研究の筆頭著者であるミシガン州立大学のジャクソン・バーンズ氏は、「初めて実際に見ることができるので、非常にエキサイティングだ」と語った。 「これは私たちが最初から最後まで見たことがないものであり、このプロセス全体が正当であることを証明しています。」

バーンズ氏が言うように、カイパーベルトは太陽系の原始惑星系円盤の名残であり、その中に巨大な小石の渦巻く雲が形成されたと考えられている。重力崩壊シナリオでは、これらの雲内の重力により、小石がさまざまなサイズの塊または微惑星に形成されます。

Barnes らは王立天文学協会の月次通知で、最初に 10 個の小石雲を含む 54 個のシミュレーションをどのように実行したかについて説明しています。⁵ 粒子のそれぞれの半径は約 2 km (1.25 マイル) です。実際の小石雲には約 10 個の粒子が含まれていると考えられているため、これは実際の状況の低解像度モデルです。²⁴ ミリメートルサイズの粒子。

研究チームは、場合によっては、互いに公転する2つの小さな微惑星が最終的に内側に移動し、最終的には秒速約5メートル以下の速度で接触して結合し、二重葉状惑星、つまり「接触連星」を形成することを発見した。

「私たちのモデルに含まれる接触バイナリの一部は、Arrokoth とまったく同じように見えます」と Barnes 氏は言います。

同氏は、研究者らは以前にも重力崩壊をシミュレーションしたことがあるが、新しいアプローチとは異なり、粒子が接触する際にどのように相互に静止するかという物理学を考慮していなかった、と述べた。その結果、これらのシミュレーションは、小さな惑星同士が衝突しても、大きな球形の物体が 1 つだけ生じることを示唆しました。

バーンズ氏は、新しいシミュレーションは、惑星一般が重力崩壊によって形成されたという長年の見解を裏付けるものであるため、同様に重要であると述べた。

サウスウェスト研究所の惑星科学者であり、カイパーベルトへのNASAニューホライズンズミッションの主任研究員であるアラン・スターン氏は、この研究を歓迎した。

「これは以前の作業とサポートと一致しています[s] 「ニューホライズンズが接近飛行中に発見したカイパーベルト天体アロコスは、良性の形成過程の結果であるという仮説」と同氏は述べた。

クイーンズ大学ベルファストの天文学名誉教授アラン・フィッツシモンズ氏は、シミュレーションの結果、「外部」接触連星として形成された天体はわずか4％であると示唆したと述べた。

「望遠鏡による調査では、はるかに高い割合が示されています」と彼は言いました。 「自然は他の方法でそれらを作ることを好むのかもしれません。あるいは、将来的にはさらに複雑なシミュレーションによって、私たちが計算したものと私たちが見ているものとの間のギャップが縮まるかもしれません。」