NASA

ある微惑星が、なぜ雪だるまのような形状をしているのか、科学者らが研究し、新たな知見を得た。

40億年前の原始的な天体「アロコス」

その微惑星とは、40億年前に形成された原始的な天体「アロコス（Arrokoth）」だ。

これは海王星の外側にある、カイパーベルトに位置しており、2つの球体が重なった、雪だるまのような形をしているという。

天文学者らは以前、「アロコス」の形状や物質の構成、そしてクレーターの少なさから、両方の球体（lobe：丸い突起）が荒々しくない方法で、重力崩壊と呼ばれるプロセスを通して形成された可能性があると提唱してきた。

カイパーベルトには、太陽系の原始的な小石サイズの塊や氷の粒子などが残っており、それらの群れが集まった「雲（星雲など）」が形成されているという。

そして重力崩壊のシナリオでは、これらの雲内の重力によって、小石が様々な大きさの塊、または微惑星へと形成すると考えられてきた。

しかしこのプロセスがどのように起こったのかという点については、議論の的になっていたという。

遅い速度で接触し、合体する

今回、アメリカ・ミシガン州立大学のジャクソン・バーンズ氏が率いる研究チームは、半径約2kmの粒子105個を含む、初期の小石サイズの粒子（ペブル）の群れ（小石雲）において、54回のシミュレーションを実行したという。

その結果、研究チームは2つの小さな微惑星が互いに周回し、最終的に内側へ螺旋状に進み、秒速約5メートル以下の速度で接触して合体し、2つの球を持つ微惑星、すなわち「接触連星」を形成するケースがあることを発見した。

しかもこれらの「接触連星」のいくつかは、「アロコス」に非常によく似ていたそうだ。

重力崩壊説も裏付けられる

実は、バーンズ氏は以前も重力崩壊のシミュレーションを行っていたが、粒子が接触する際にどのように互いに重なり合うかという物理的な側面を、考慮していなかったそうだ。

その結果、以前のシミュレーションでは、小さな微惑星同士の衝突が、単に1つの大きな球状の天体へと変化するといった結果が示唆されたという。

しかも今回の新たなシミュレーションでは、微惑星が一般的に重力崩壊によって形成されるという長年の見解も、裏付ける結果となった。

NASAの「ニューホライズンズ・カイパーベルト探査ミッション」の主任研究者であるアラン・スターン氏も、この研究を歓迎。次のように述べている。

「これは以前の研究と一致しており、ニューホライズンズ（無人探査機）が接近し、フライバイで探査したカイパーベルト天体『アロコス』が、緩やかな形成過程の結果であるという仮説を裏付けています」

こちらのNASAのサイトでは、「アロコス」を動かして、さまざまな角度から観察できる。ぜひ、試していただきたい。（了）

出典元：The Guardian：Mystery of snowman-shaped space objects cracked(2/19)