Ai confini remoti del nostro sistema solare, oltre l’orbita di Nettuno, fluttuano reliquie ghiacciate che conservano i segreti della nostra genesi planetaria. Tra questi, spiccano i cosiddetti «binari di contatto»: strani oggetti composti da due lobi sferici uniti da un sottile «collo», con un aspetto che ricorda incredibilmente un pupazzo di neve. Per anni, gli astronomi si sono chiesti come queste strutture fragili potessero formarsi e sopravvivere. Ora, uno studio pubblicato su Monthly Notices – guidato da Jackson Barnes e Seth Jacobson della Michigan State University (MSU) fornisce la prova di un processo tanto semplice quanto elegante: il collasso gravitazionale. Fino a poco tempo fa, i modelli matematici faticavano a riprodurre queste forme. Il motivo? Trattavano i planetesimi primordiali come masse fluide. In quelle simulazioni, due oggetti che entravano in contatto finivano inevitabilmente per fondersi in una singola sfera perfetta, cancellando ogni traccia della struttura bilobata. Tuttavia, grazie alla potenza di calcolo dell’ICER (Institute for Cyber-Enabled Research), Barnes ha introdotto una variabile fondamentale: la resistenza strutturale. Invece di comportarsi come gocce d’acqua, i corpi nelle sue simulazioni mantengono la propria rigidit. Se il 10% degli oggetti nella Fascia di Kuiper sono binari di contatto, il meccanismo di formazione non pu essere un evento raro, spiega il professor Jacobson. Il collasso gravitazionale la spiegazione pi naturale e statisticamente probabile. Il processo descritto dalla ricerca si articola in fasi precise che ricalcano la nascita stessa del sistema solare: dapprima si ha una «instabilit di flusso»: in un disco primordiale di gas e polveri, piccoli ciottoli ghiacciati iniziano a raggrupparsi. Quindi una frammentazione della nube: la nube di detriti, ruotando su se stessa, collassa sotto il proprio peso ma spesso si divide in due o piframmenti principali che iniziano a orbitarsi a vicenda. Infine l’abbraccio finale: a causa dell’interazione con i detriti residui e della dissipazione di energia, le orbite dei due corpi si stringono a spirale. L’impatto non un cataclisma, ma un contatto «gentile», quasi un appoggio, che preserva la sfericit di entrambi i lobi. L’interesse per questi «pupazzi di neve» esploso nel gennaio 2019, quando la sonda New Horizons della Nasa ha sorvolato Arrokoth (precedentemente noto come Ultima Thule). Le immagini hanno mostrato un oggetto incredibilmente intatto, privo di crateri da impatto violento e con una colorazione rossastra uniforme. Dettagli scientifici aggiuntivi suggeriscono che questa «morbidezza» nell’unione sia possibile solo se la velocit� di impatto inferiore a quella di un uomo che corre (pochi metri al secondo). Se l’urto fosse stato piveloce, i due lobi si sarebbero frantumati o fusi deformandosi completamente. Questi oggetti sono capsule del tempo. Poich la Fascia di Kuiper scarsamente popolata, i binari di contatto sono rimasti indisturbati per 4,5 miliardi di anni. Studiarli significa osservare i «mattoni» originali da cui sono nati i pianeti giganti. Il successo del modello di Barnes apre ora la strada alla comprensione di sistemi ancora pi complessi, come i sistemi tripli o le binarie con lune minori, suggerendo che il nostro Sistema Solare esterno sia popolato da una vera e propria «famiglia» di giganti di ghiaccio in miniatura, pronti a essere scoperti dalle future missioni spaziali.
Luigi Bignami
