Dopo il suo primo incontro con Plutone, nel 2015, la sonda New Horizons della NASA ha continuato la sua corsa nello spazio fino a raggiungere la fascia di Kuiper, un vasto insieme di corpi solidi che ruotano intorno al Sole oltre l’orbita di Nettuno. E lì , il 1° gennaio 2019, è avvenuto il sorvolo ravvicinato di Arrokoth, l’oggetto più lontano e più primitivo del sistema solare che sia stato mai visitato da un veicolo spaziale, tanto che all’epoca la NASA lo soprannominò Ultima Thule.

Dopo le prime analisi dell’oggetto, rese pubbliche nel 2019, appaiono ora su “Science” tre articoli basati su una quantità di dati 10 volte superiore a quel primo studio, che forniscono una descrizione dettagliata della composizione di Arrokoth, formulando anche alcune ipotesi sulla sua origine e la sua caratteristica forma a due lobi.

Nel primo articolo, John Spencer del Southwest Research Insitutue a Boulder, in Colorado, e colleghi descrivono la geologia e la geofisica di Arrokoth. Le immagini catturate da New Horizons mostrano che i due lobi sono più piatti e più voluminosi di quanto ipotizzato in precedenza. La superficie, liscia e solo leggermente craterizzata, differisce da quella osservata su altri oggetti del sistema solare, e probabilmente ha subito poche modificazioni da quando si è formata: questa morfologia secondo gli autori, è una diretta conseguenza della della relativa “tranquillità” dell’ambiente spaziale in cui si trova Arrokoth, una regione in cui gli impatti avvengono con bassa frequenza e a bassa velocità.

Proprio misurando la densità dei crateri da impatto, Spencer e colleghi datano la formazione della superficie dell’oggetto a circa quattro miliardi di anni fa, cioè alla fase finale del processo di formazione del sistema solare. Se poi si considera più da vicino la forma dei singoli lobi, si vede che i poli e gli equatori sono abbastanza allineati, suggerendo che Arrokoth si sia formato in seguito allo scontro di due oggetti separati ma simili.

Nel secondo articolo, William McKinnon della Washington University a Saint Louis e colleghi approfondiscono la questione della formazione di Arrokoth usando modelli al computer. Le simulazioni indicano che i due lobi  in origine erano corpi indipendenti, formatisi in posizioni vicine, che si sono poi fusi con un processo relativamente poco traumatico, in seguito a uno scontro a velocità relative di pochi metri al secondo: ciò si deduce dall’assenza di deformazioni da compressione in corrispondenza del “collo” che unisce i due lobi. Questa fusione è compatibile con il modello di un disco protoplanetario densamente popolato e ricco di gas, in cui il moto relativo tra due oggetti poteva essere fortemente rallentato dall’attrito, portandoli a formare un sistema binario e infine a entrare in contatto. In base a queste conclusioni, sembra da escludere un modello alternativo secondo cui gli oggetti della fascia di Kuiper sarebbero frammenti di impatti molto energetici.

Infine, nel terzo articolo, Will Grundy della Northern Arizona University, Flagstaff e colleghi hanno studiato la temperatura, il colore e la composizione della superficie di Arrokoth, risultata uniformemente rossa e a fredda. La prima conclusione è che sia ricoperta da ghiaccio di metanolo, sostanza che si sarebbe formata a partire da acqua mista a ghiaccio di metano che ha subito il bombardamento di particelle cariche che formano i raggi cosmici. Il coloro rosso, inoltre, probabilmente è dovuto alla presenza di molecole organiche complesse non ancora identificate.

Infine, su Arrokoth non è stata rilevata acqua, che però potrebbe comunque essere presente in qualche forma mascherata o nascosta. Il colore e la composizione uniformi della superficie supportano anche l’ipotesi che gli oggetti che hanno dato origine ad Arrokoth, così come altri oggetti piccoli e freddi della fascia di Kuiper, si siano formati per collasso gravitazionale di particelle più piccole nelle regioni più esterne della nebulosa primordiale da cui è nato il sistema solare.