太阳系形成之初，并非所有物质都汇聚成了行星。大量由冰和岩石混合而成的“脏雪球”留在了小行星带和柯伊伯带等区域。这些小天体在漫长的岁月中偶尔会发生温和的碰撞并融合在一起，形成独特的“接触双星”结构，就像两个雪球粘在一起。通过研究这些自太阳系诞生以来几乎未曾改变的古老天体，科学家可以一窥太阳系形成前的原始物质构成。
恒星与行星的诞生
宇宙中的恒星系统始于分子气体云的收缩和坍缩。在坍缩的核心区域，一颗原恒星 (protostar) 诞生，并被一个旋转的原行星盘 (protoplanetary disk) 所环绕。这个盘面富含有机分子，是行星形成的温床。
在原行星盘的不同位置，存在着所谓的 “霜线” (frost lines)。在霜线之外，温度足够低，使得水等物质能够以冰的形式存在。这为冰质天体的形成创造了条件。
行星带的形成
并非原行星盘中的所有物质都会形成大行星。在行星形成之后，大量剩余的细小物质会聚集在特定的轨道区域，形成“带状”结构。
- 小行星带： 位于火星和木星之间。
- 柯伊伯带： 位于海王星轨道之外。
这些地带充满了无数由岩石和冰混合而成的小天体。我们的太阳系在经过约 46 亿年的演化后，如今只剩下八颗主要行星，而这些带状区域则保留了太阳系早期的物质遗迹。
“脏雪球”的本质
这些冰冷的小天体通常被称为 “脏雪球” (dirty snowballs)，因为它们是岩石和多种冰冻物质的混合体。
大多数这类天体体积很小，引力不足以使自身变为球形，因此它们大多保持着不规则的形状。只有直径达到数百公里的天体，其引力才足以克服材料强度，塑造出球形外观。
例如，小行星带中最大的天体——谷神星（Ceres），其质量约占整个小行星带的 40%，是少数能依靠自身引力维持球形的天体之一。
碰撞与融合：接触双星
理论上，当两个“脏雪球”以相对较慢的速度碰撞时，它们并不会粉碎，而是会像两个湿雪球一样粘在一起。这种结合体被称为 “接触双星” (contact binary)。
近年来，通过航天器近距离探测，我们已经确认了多个接触双星的存在：
- Donaldjohanson： 由“露西号”探测器访问，其两个球体和细长的“颈部”清晰可见。
- Torifune： 由“隼鸟2号”任务拍摄，确认它是由两个前身天体融合而成。
- Arrokoth： 由“新视野号”探测器在柯伊伯带发现，外形酷似一个雪人。
- 67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星： 由“罗塞塔号”任务详细研究，同样是一个典型的接触双星。
一个更罕见的发现：接触三体
最近，天文学家通过地面望远镜的观测，对小行星 44 Nysa 进行了深入研究，发现它可能是一个更为罕见的结构：接触三体 (contact trinary)。这意味着它可能是由三个更小的天体融合而成的。
远古遗迹的价值
研究这些小天体至关重要，因为它们是太阳系最古老的、几乎未曾改变的样本。它们就像是时间的胶囊，封存着太阳系形成之初的化学成分。
通过分析这些 “脏雪球” 的构成，科学家能够最直接地了解形成太阳、地球及所有行星的原始太阳星云 (pre-solar nebula) 的成分。这为我们追溯自身的起源提供了最宝贵的线索。