在海王星轨道外的柯伊伯带，许多小天体呈现出由两个球体粘合而成的“雪人”形状。长期以来，科学家们对这种被称为“接触双体”的天体如何形成感到困惑。现在，一项新的计算机模拟研究证实了一种“引力塌缩”理论：在太阳系早期，旋转的尘埃云在引力作用下形成天体，有时会分裂成两个相互环绕的球体，最终它们轻轻接触并融合成我们今天看到的形态。这个模型首次通过模拟验证了这一过程，为理解太阳系早期天体的形成提供了关键线索。
“雪人”形状天体的谜团
在太阳系边缘寒冷的柯伊伯带，大约 十分之一 的小天体都是“接触双体”，它们看起来就像一个大雪球粘着一个小雪球。这种奇特的形状一直困扰着研究人员。
过去的理论无法很好地解释为什么这种天体如此普遍：
- 旧的碰撞模型： 认为天体碰撞会像流体一样融合，只会形成 一个球体，而不是两个。
- 其他罕见事件理论： 提出的过程过于复杂和巧合，无法解释为何这种“雪人”天体如此 普遍。
“如果 10% 的小天体都是接触双体，那么形成它们的过程不可能是罕见的。”
新的解释：引力塌缩模型
密歇根州立大学的研究团队通过强大的计算机模拟，首次验证了“引力塌缩”模型。这个模型显示，这些“雪人”并非由剧烈碰撞形成，而是从一个旋转的尘埃云中“生长”出来的。
- 核心观点： 引力塌缩模型与我们对柯伊伯带天体的观测结果 完美契合。
- 重大突破： 这是 首次 通过计算机模拟成功展示了引力塌缩模型可以形成接触双体。
“这就是这篇论文如此令人兴奋的地方。”
“雪人”的形成过程
根据新的模拟，这些天体的形成过程可以被分解为几个简单的步骤：
- 尘埃云聚集： 在太阳系早期，一团旋转的尘埃云因 自身引力 开始向内塌缩。
- 分裂成双： 旋转的云团有时会分裂，形成 两个独立但相互环绕 的小球体。
- 温柔融合： 这两个球体在宇宙中进行了一场“双人舞”，直到最终 轻轻接触并融合成一体，形成了我们今天观测到的“雪人”形状。
这一发现的意义
这项研究不仅解开了一个天文学谜题，还具有更深远的意义。
- 它为柯伊伯带中大量“雪人”天体的存在提供了 一个简单而合理的解释。
- 它帮助科学家更好地理解 太阳系的形成历史。
- 它为研究更复杂的、由三个或更多天体相互作用的系统 提供了基础。