Netoli Saulės sistemos pakraščio, Kuiperio žiede, skrieja daugybė mažų ledinių kūnų, kurių forma primena sniego senius. Neseniai atliktas tyrimas padėjo paaiškinti, kodėl šie objektai atrodo būtent taip ir ką jų sandara gali atskleisti apie visos Saulės sistemos susidarymą.
Kuiperio žiedas, esantis už Neptūno orbitos, yra tarsi ankstyvosios Saulės sistemos „archyvas“. Jame aptinkami ledo ir uolienų kūnai laikomi savotiškais „statybiniais blokais“, likusiais nuo laikų, kai prieš daugiau nei 4,5 mlrd. metų formavosi Saulė ir planetos. Maždaug 10 % Kuiperio žiedo objektų priskiriami kontaktinėms dvinarėms sistemoms: jie sudaryti iš dviejų suaugusių, beveik sferinių dalių, todėl jų siluetas ir primena sniego senius.
Pirmuosius detalius tokių kūnų vaizdus 2019 m. perdavė NASA zondas „New Horizons“. Manoma, kad šie planetesimaliai susiformavo protoplanetiniame diske iš dulkių dalelių, kadaise supusių jauną Saulę. Vėliau ilgalaikiai dalelių ir mažų kūnų susidūrimai prisidėjo prie planetų formavimosi, tačiau dalis pirminių „statybinių blokų“ Kuiperio žiede išliko beveik nepakitę.
Naujausiuose skaitmeniniuose modeliavimuose mokslininkai parodė, kad tokių kūnų orbitos galėjo palaipsniui suartėti, kol du atskiri objektai galiausiai susijungė į vieną. Šį procesą skatino jų tarpusavio gravitacija ir vadinamasis gravitacinis kolapsas. Svarbu tai, kad susiliedami kūnai neprarado apvalios formos: vietoje vieno netaisyklingo darinio susiformavo dvi aiškiai atskiriamos, tačiau jau suaugusios sferos.
Manoma, kad „sniego senio“ forma išlieka todėl, jog po susijungimo tokie objektai patiria labai mažai susidūrimų su kitais kūnais. Nesant stiprių smūgių, neatsiranda ir jėgų, galinčių juos perskirti ar smarkiai deformuoti.
Stebėjimai rodo, kad daugumos kontaktinių dvinarų paviršiuje beveik nėra kraterių. Tai leidžia daryti išvadą, kad per milijardus metų jie patyrė nedaug smūgių. Šią interpretaciją sustiprina ir skaitmeniniai modeliai, rodantys, kad tokie kūnai ilgą laiką gali išlikti palyginti izoliuoti nuo intensyvių susidūrimų.
Gravitacinio kolapso idėja kaip galimas keistos formos kūnų kilmės paaiškinimas buvo svarstoma ir anksčiau, tačiau iki šiol trūko modelio, kuris apimtų visą reikalingą fiziką. Naujausias tyrimas laikomas pirmuoju, kuriame pavyko realistiškai atkurti kontaktinių dvinarų susidarymo scenarijų ir parodyti, kaip iš atskirų dalelių bei mažų kūnų palaipsniui susiformuoja „sniego senį“ primenantys objektai.
Astronomai tikisi, kad šio modelio sėkmė padės geriau suprasti ir sudėtingesnes sistemas: ne tik dvinares, bet ir iš trijų ar dar daugiau kūnų sudarytas gravitaciškai susietas struktūras. Tokie tyrimai leidžia tiksliau atkurti ankstyvosios Saulės sistemos istoriją ir suprasti, kaip iš chaotiško dulkių bei ledo debesies išsivystė planetos, nykštukinės planetos ir gausybė mažesnių Kuiperio žiedo objektų.
Vienas žinomiausių pavyzdžių yra Plutonas, anksčiau laikytas devintąja planeta, o šiandien priskiriamas nykštukinėms planetoms. Jo ištęsta orbita ir ledinis regionas vis dar traukia astronomų dėmesį, o Kuiperio žiedo tyrimai padeda geriau suprasti ir tokių nykštukinių planetų kilmę bei raidą.
