Datormodeller pekar på att Kuiperbältesobjektet Arrokoth bildas genom gravitationskollaps i småstensmoln och sammanfogning i låg fart

Nasas förbiflygningsbild från 2019 av Arrokoth – ett ultrarött objekt i Kuiperbältet, format som en snögubbe – har länge behandlats som ett vykort från solsystemets barndom. Nu ger nya datorsimuleringar stöd åt en allt mindre modern idé: att en del av solsystemets byggnad kan ha vuxit fram genom stillsam fysik snarare än genom filmiska kollisioner.

The Guardian rapporterar att forskare ledda av Jackson Barnes vid Michigan State University körde 54 simuleringar för att återskapa så kallade kontaktbinärer, alltså kroppar som består av två lober som tycks ha bildats tillsammans och senare gått ihop i låg hastighet. Astronomer uppskattar att 10–25 procent av Kuiperbältets planetesimaler är tvålobiga.

I det scenario som nu förs fram bildades Arrokoth inne i ett ursprungligt ”småstensmoln” i den protoplanetära skivan bortom Neptunus. I stället för stegvis tillväxt via våldsamma nedslag får gravitationen molnet att kollapsa till klumpar – små planetesimaler – som kan hamna i gemensam bana och långsamt spiralera samman. Barnes grupp uppger att två kroppar i vissa körningar gick ihop vid hastigheter kring fem meter per sekund eller lägre, och då gav former ”slående lika Arrokoth”. Arbetet är publicerat i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

En central teknisk poäng gäller metoden. Tidigare simuleringar av gravitationskollaps har ofta gett en enda rund kropp, eftersom de inte modellerade hur partiklar vilar och staplas när de kommer i kontakt. Barnes grupp lade in kontaktfysik, vilket gör att hopklumpade strukturer kan behålla lober i stället för att ”flyta ut” till en sfär. Alan Stern vid Southwest Research Institute, huvudansvarig för rymdsonden New Horizons, välkomnade resultatet som förenligt med uppfattningen att Arrokoth är en produkt av ”varsamma bildningsprocesser”, skriver The Guardian.

Men även i ett forskningsfält som till stor del bygger på indirekta slutsatser sitter djävulen i siffrorna. The Guardian noterar att simuleringarna använde ett småstensmoln med 10^5 partiklar, där varje partikel hade en radie på omkring två kilometer – en medgiven lågupplöst ersättning för ett antaget verkligt moln på ungefär 10^24 millimeterstora småstenar. Det är ingen bagatell: när man grovkornigt förenklar med 19 tiopotenser blir ”fysik” lätt ”modellval”, och modellval blir berättelse.

Det finns också en spänning mellan simulerade och observerade andelar. Astronomen Alan Fitzsimmons vid Queen’s University Belfast varnar för att de nya simuleringarna bara ger omkring fyra procent kontaktbinärer, medan teleskopundersökningar antyder en högre andel. Den skillnaden är inte bara akademisk; den avgör om kollaps i småstensmoln är en smal sidoväg eller den dominerande sammansättningslinjen.

Vad skulle faktiskt kunna vederlägga berättelsen? Inte ännu ett pressmeddelande om ”överensstämmelse med tidigare arbete”, utan begränsningar som tvingar modellen att misslyckas: fördelningar av lobernas massförhållanden, geometrier i ”halsen” mellan dem, rotationslägen, inre porositet samt åldrar för kraterbevarande över ett statistiskt meningsfullt urval av Kuiperbältsobjekt. Arrokoth är en datapunkt – storslagen, men fortfarande bara en.

Centraliserat berättande är billigt; decentraliserad mätning är svårt. Modeller för planetbildning, liksom modeller för politik, överlever genom att svälja avvikelser som ”komplexitet”. Det enda verkliga motmedlet är fler oberoende observationer – fler förbiflygningar, bättre data från stjärnockultationer och mindre vördnad inför simuleringar som kan ställas in tills universum artigt håller med.