अलीकडील संशोधन असे दर्शविते की सूर्यमालेमध्ये स्नोमेन सारख्या आकाराच्या मोठ्या संख्येने वस्तू आहेत, ज्या दोन ब्लॉक्सनी सहजतेने जोडल्या गेल्या आहेत. हे खगोलीय पिंड, प्रामुख्याने नेपच्यूनच्या कक्षेच्या पलीकडे असलेल्या क्विपर बेल्टमध्ये स्थित आहेत, सुमारे 4.5 अब्ज वर्षांपूर्वी प्रणालीच्या सुरुवातीच्या निर्मिती दरम्यान उदयास आले. कॉम्प्युटर सिम्युलेशन आणि स्पेस प्रोबच्या निरीक्षणांवर आधारित शोध, बर्फ आणि खडकांचे कण ग्रह आणि चंद्र कसे तयार झाले हे समजण्यास मदत करते.
सर्वात अभ्यासलेले उदाहरण म्हणजे 2019 मध्ये न्यू होरायझन्स प्रोबने भेट दिलेली ॲरोकोथ ऑब्जेक्ट, जी हिंसक टक्करच्या चिन्हांशिवाय दोन जोडलेले लोब दाखवते. या पॅटर्नवरून असे सूचित होते की सुरुवातीच्या सूर्यमालेत धीमे विलीनीकरण सामान्य होते, ज्यामुळे वैश्विक जीवाश्म म्हणून काम करणाऱ्या आदिम संरचनांचे संरक्षण होते. खगोलशास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे की क्विपर बेल्टमधील 10% आणि 25% ग्रहांच्या दरम्यान हे कॉन्फिगरेशन असू शकते.
रॉयल ॲस्ट्रोनॉमिकल सोसायटीच्या मासिक सूचनांसारख्या विशेष जर्नल्समध्ये प्रकाशित झालेले अभ्यास, एकत्रीकरण प्रक्रियेचे अनुकरण करण्यासाठी गणितीय मॉडेल्स वापरतात. हे सिम्युलेशन दाखवतात की लहान कण कमी वेगाने आदळतात, एकसमान गोलाऐवजी दुहेरी ब्लॉक तयार करतात. अंतराळ मोहिमांमधून मिळालेल्या माहितीचे विश्लेषण हे पुष्टी करते की अशा वस्तू तरुण सूर्याभोवती असलेल्या प्रोटोप्लॅनेटरी ढगाचे थेट अवशेष आहेत.
- Arrokoth सारख्या वस्तूंची लांबी सुमारे 35 किलोमीटर आहे आणि पाण्यातील बर्फ आणि मिथेन समृद्ध रचना राखतात.
- 2014 मध्ये रोझेटा अंतराळयानाने शोधलेल्या 67P/च्युर्युमोव्ह-गेरासिमेन्कोसह निरीक्षण केलेले धूमकेतू, एक अरुंद “मान” जोडलेले लोब असलेले समान आकार प्रदर्शित करतात.
- मंगळ आणि बृहस्पति दरम्यानच्या मुख्य पट्ट्यातील लघुग्रह देखील दुहेरी भिन्नता दर्शवतात, जरी अधिक तीव्र गुरुत्वाकर्षणाच्या परस्परसंवादामुळे कमी संरक्षित केले जातात.
- ही संस्था आदिम सेंद्रिय रसायनशास्त्रावरील डेटा प्रदान करतात, संभाव्यतः पृथ्वीवरील जीवनाच्या उत्पत्तीशी संबंधित आहेत.
दुहेरी वस्तूंची प्रारंभिक निर्मिती
प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कमधील कणांचे एकत्रीकरण कमी-घनतेच्या वातावरणात होते, जेथे विध्वंसक प्रभावांऐवजी सापेक्ष वेग गुळगुळीत युनियनसाठी परवानगी देते. कम्प्युटेशनल मॉडेल्स दाखवतात की, सूर्यापासून दूर असलेल्या प्रदेशांमध्ये, या प्रक्रियेमुळे दोन घटक लाखो वर्षांमध्ये विलीन होऊन संपर्क बायनरी तयार झाल्या. हे डायनॅमिक स्पष्ट करते की क्विपर बेल्टमधील वस्तू गोलाकार आकारापेक्षा लांब का ठेवतात.
टेलीस्कोपिक निरीक्षणे पुष्टी करतात की या शरीरांचे फिरणे स्थिर आहे, संरेखित अक्षांसह जे हळूहळू उत्क्रांती दर्शवतात. संशोधक ग्राउंड-आधारित रडारवरील डेटाचा वापर पृष्ठभागांच्या नकाशासाठी करतात, कमीत कमी खड्डे आणि लोबमधील एकसंध रचना प्रकट करतात.
नेपच्यूनच्या पलीकडे पाहिलेली उदाहरणे
Arrokoth या वैश्विक बाहुल्यांचे प्रोटोटाइप दर्शविते, ज्याचा सर्वात मोठा लोब 21 किलोमीटर आणि सर्वात लहान 15 किलोमीटरचा आहे, फक्त काही किलोमीटरच्या जंक्शनने जोडलेला आहे. न्यू होरायझन्स प्रोबने उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा कॅप्चर केल्या आहेत ज्यात कॉस्मिक रेडिएशनद्वारे विकिरणित केलेल्या सेंद्रीय रेणूंचे श्रेय लाल पृष्ठभाग दर्शविते. ही रंगरंगोटी निर्माण झाल्यापासून लक्षणीय व्यत्यय न घेता, रिकाम्या जागेत दीर्घकाळापर्यंत संपर्क सूचित करते.
इतर उमेदवारांमध्ये 2014 MU69 सारख्या वस्तूंचा समावेश होतो, सुरुवातीला गोलाकार म्हणून चुकले परंतु वर्णक्रमीय विश्लेषणानंतर त्यांचे पुनर्वर्गीकरण केले. हबल सारख्या दुर्बिणीने डझनभर संभाव्य बायनरी ओळखल्या आहेत, ज्यात शेंगदाण्यापासून डंबेलपर्यंतचे आकार आहेत, सुरुवातीच्या विलीनीकरणाच्या कोनावर अवलंबून आहेत.
आतील सूर्यमालेतील धूमकेतू, जसे की 1997 मध्ये निरीक्षण केलेले हेल-बॉप, प्रोब प्रतिमांमध्ये दुहेरी केंद्रक प्रदर्शित करतात. या रचना दर्शवितात की ही घटना केवळ क्विपर बेल्टपुरती मर्यादित नाही, तर त्यापासून दूर असलेल्या ऊर्ट क्लाउड सारख्या प्रदेशापर्यंत पसरलेली आहे.
ग्रहांच्या उत्क्रांतीचे परिणाम
या दुहेरी वस्तूंची मुबलक उपस्थिती ग्रहांच्या वाढीची समज बदलते, असे सूचित करते की सुरुवातीच्या बिल्डिंग ब्लॉक्स मागील मॉडेल्सपेक्षा अधिक जटिल होते. सिम्युलेशन सूचित करतात की सौम्य विलीनीकरणाने मोठ्या जगावर वातावरण निर्मितीसाठी आवश्यक असलेल्या अमोनिया आणि कार्बन डायऑक्साइड सारख्या अस्थिर पदार्थांचे जतन केले आहे. हे संरक्षण प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कमध्ये रासायनिक घटकांच्या वितरणाबद्दल संकेत देते.
एक्सोप्लॅनेटच्या तुलनात्मक सर्वेक्षणात जेम्स वेब टेलिस्कोपने निरीक्षण केलेल्या तरुण तारा प्रणालींमध्ये समान नमुने दिसून येतात. इन्फ्रारेड डेटा दुहेरी क्लस्टर्ससह प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क दर्शवितो, प्रक्रिया सार्वत्रिक आहे हे बळकट करते. खगोलशास्त्रज्ञ या अंतर्दृष्टींचा वापर बाह्य क्षेत्रांमधील कक्षांच्या स्थिरतेचा अंदाज लावण्यासाठी करतात, जेथे गुरू सारख्या महाकाय ग्रहांच्या प्रक्षेपणांवर परिणाम होतो.
गणितीय मॉडेल भाकीत करतात की या वस्तूंमधील भविष्यातील टक्कर नवीन धूमकेतू निर्माण करू शकतात, जे गुरुत्वाकर्षणाच्या परस्परसंवादाद्वारे आतील सूर्यमालेकडे पाठवले जातात. हे डायनॅमिक दशकांच्या चक्रात धूमकेतू क्रियाकलापांचे निरीक्षण केलेले स्फोट स्पष्ट करते.
बेन्नू या लघुग्रहावरून OSIRIS-REx सारख्या मोहिमेद्वारे परत आलेल्या नमुन्यांची रासायनिक विश्लेषणे, दूरच्या बायनरींच्या रचनांशी समानता दर्शवतात. हे समांतर असे सूचित करतात की सेंद्रिय पदार्थ व्यापक होते, संभाव्यतः राहण्यायोग्य ग्रहांवर पॅनस्पर्मियामध्ये योगदान देत होते.
मंद फ्यूजन यंत्रणा
सूर्यमालेच्या सुरुवातीच्या काळात, वायू आणि धूळ यांची डिस्क प्रोटोस्टेलर सूर्याभोवती फिरत होती, बाहेरील प्रदेशात 1 मीटर प्रति सेकंदापेक्षा कमी वेगाने कण आदळत होते. या संथपणामुळे क्लस्टर्सला विखंडन न करता एकत्र येण्यास अनुमती मिळाली, ज्यामुळे शेकडो हजारो वर्षांमध्ये बिलोबड संरचना तयार झाल्या. हायड्रोडायनामिक सिम्युलेशन दाखवतात की स्थानिक अशांततेमुळे प्रक्रियेला गती मिळते, सामग्री घनदाट पट्ट्यांमध्ये केंद्रित होते.
सुरुवातीच्या ब्लॉक्समधील परस्पर गुरुत्वाकर्षण यासारख्या घटकांनी परिभ्रमण संरेखनाची हमी दिली, त्यानंतरचे विभक्त होण्यास प्रतिबंध केला. इतर पट्ट्यांमधील बायनरी सिस्टीमचे निरीक्षण, जसे की लघुग्रह पट्टा, पुष्टी करतात की समान विलीनीकरण सूर्याच्या जवळ घडले होते, जरी तारकीय समीपतेमुळे थोडा जास्त वेग असला तरीही.
धूमकेतू आणि लघुग्रहांमधील शोध
युरोपियन स्पेस एजन्सीच्या रोसेटा मोहिमेद्वारे अभ्यासलेल्या 67P सारख्या धूमकेतूंमध्ये असमान आकाराचे दोन लोब असलेले केंद्रक आहे, जे एकूण सुमारे 4 किलोमीटरचे आहे. बोर्डवरील उपकरणांनी गॅस उत्सर्जन शोधले आहे जे निर्माण झाल्यापासून जतन केलेले अंतर्गत स्तर दर्शवितात, हायड्रोजन समस्थानिकांसह क्विपर बेल्टच्या उत्पत्तीशी सुसंगत आहे. ही रचना या कल्पनेला बळकट करते की वैश्विक बाहुल्या ही आदिम सामग्रीची वाहतूक करतात.
2022 मध्ये DART मिशनद्वारे एक्सप्लोर केलेले Didymos सारखे बायनरी लघुग्रह, प्रवेगक रोटेशनच्या YORP प्रभावाने प्रभावित असले तरी समान प्रक्रियांद्वारे तयार केलेली दुहेरी संरचना दर्शवतात. प्रभाव डेटा कमी घनता दर्शवितो, कमकुवत गुरुत्वाकर्षणाने एकत्रित केलेले सच्छिद्र समुच्चयांचे वैशिष्ट्य.
कुइपर बेल्टमध्ये, अल्टिमा थुले सारख्या वस्तू, ज्याचे नाव बदलून अरोकोथ केले गेले आहे, तुलना करण्यासाठी बेंचमार्क प्रदान करतात. स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणे पृष्ठभागावर गोठलेले मिथेन ओळखतात, लोबमधील कमीतकमी फरक जे लवकर-टप्प्यात वितळण्यास सूचित करतात.
संगणक सिम्युलेशनमध्ये प्रगती
प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कच्या वास्तववादी परिस्थितीत अब्जावधी कणांचे अनुकरण करून सुपर कॉम्प्युटरच्या वापराने संख्यात्मक मॉडेल विकसित झाले आहेत. या गणनेमध्ये वायुगतिकीय ड्रॅग आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक परस्परसंवाद यांसारख्या शक्तींचा समावेश होतो, 30 खगोलीय एककांपेक्षा जास्त अंतरावर दुहेरी विलीनीकरण का प्रबळ होते हे स्पष्ट करते. अलीकडे प्रकाशित झालेले परिणाम टक्कर दर समायोजित करतात, असे भाकीत करतात की उर्वरित वस्तूंपैकी 30% पर्यंत बिलोब आकार राखतात.
चिलीमधील वेरी लार्ज टेलिस्कोप सारख्या जमिनीवर आधारित दुर्बिणीने दूरच्या बायनरींचे ग्रहण कॅप्चर करून निरीक्षणात्मक डेटाचे एकत्रीकरण या मॉडेल्सला परिष्कृत करते. हे मोजमाप आपत्तीजनक घटनांच्या पुराव्याशिवाय, मंद विलीनीकरणाच्या उत्पत्तीशी सुसंगत वस्तुमान आणि घनतेची पुष्टी करतात.
आधुनिक टेलिस्कोपिक निरीक्षणे
हबल आणि जेम्स वेब सारख्या अंतराळ दुर्बिणी तारकीय गूढतेद्वारे वैश्विक बाहुली उमेदवार शोधतात, जिथे वस्तू दूरच्या ताऱ्यांसमोरून जातात. गेल्या पाच वर्षांत 50 हून अधिक पुष्टी केलेल्या शोधांसह या घटनांनी लांबलचक छायचित्रे प्रकट केली आहेत. सांख्यिकीय विश्लेषणे क्विपर बेल्टमध्ये 10 ते 100 किलोमीटरच्या आकारासह एकसमान वितरण दर्शवतात.
इन्फ्रारेड उपकरणे पृष्ठभागाच्या तापमानाचा नकाशा बनवतात, जे ग्रेडियंट दर्शवितात जे क्रमिक निर्मितीच्या मॉडेलला पुष्टी देतात. आंतरराष्ट्रीय सहयोग कॅटलॉग संकलित करतात, भविष्यातील मोहिमांसाठी अंदाज सुलभ करतात.