Noile cercetări sugerează că în urmă cu miliarde de ani, Pluto ar fi putut captura cea mai mare lună a sa, Charon, cu un „sărut” de gheață foarte scurt. Teoria ar putea explica modul în care planeta pitică (da, ne-am dori ca și Pluto să fie încă o planetă) ar putea să prindă o lună care are aproximativ jumătate din dimensiunea ei.
Echipa din spatele acestei cercetări crede că două lumi reci situate în Centura Kuiper, un inel de corpuri de gheață situat departe de soare, la marginea sistemul solars-au ciocnit împreună cu miliarde de ani în urmă. În loc să se distrugă reciproc, cele două corpuri au fost unite ca un „om de zăpadă cosmic” care se învârte. Aceste corpuri s-au separat relativ repede, dar au rămas legate orbital pentru a crea PlutonSistemul /Charon pe care îl vedem astăzi.
Acest proces de „sărut și captură” reprezintă o nouă teorie a captării lunii și a coliziunii cosmice. De asemenea, ar putea ajuta oamenii de știință să investigheze mai bine rezistența structurală a lumilor reci și înghețate din Centura Kuiper.
„Am descoperit că, dacă presupunem că Pluto și Charon sunt corpuri cu rezistență materială, Pluto îl poate captura într-adevăr pe Charon dintr-un impact uriaș”, a declarat Adeene Denton, liderul echipei și cercetător lunar și planetar de la Universitatea din Arizona, pentru Space.com. „Procesul acestei capturi prin coliziune se numește „sărut-și-captură”, deoarece Pluto și Charon fuzionează pe scurt, elementul „sărut”, înainte de a se separa pentru a forma două corpuri independente.”
Cele mai multe scenarii de coliziuni planetare sunt clasificate ca „loviți și alergați” sau „pășiți și fuzionați”, ceea ce înseamnă că acest scenariu de „sărut și capturare” este ceva cu totul nou.
„Am fost cu siguranta surprins de partea „sărut” a sărutului și captării”, a continuat Denton. „Nu a existat cu adevărat un fel de impact până acum în care cele două corpuri se contopesc doar temporar înainte de a se resepara!”
Cercetarea echipei a fost publicată pe 6 ianuarie în jurnal Geoștiința naturii.
Pluto l-a cucerit pe Charon cu un sărut de 10 ore
Motivul pentru care relația lui Pluto cu Charon a fost o provocare pentru oamenii de știință este din cauza diferenței relativ mici de dimensiune și masă dintre cele două corpuri de gheață.
„Charon este URIAș în raport cu Pluto, până la punctul în care sunt de fapt un binar”, a explicat Denton. „Are jumătate din dimensiunea lui Pluto și 12% din masa sa, ceea ce o face mult mai asemănătoare cu luna Pământului decât orice altă lună din lume. sistem solar.”
Pentru comparație, luna noastră este doar un sfert din dimensiunea Pământului, în timp ce cea mai mare lună din sistemul solar, Ganimede, are aproximativ 1/28 din dimensiunea planetei sale mamă. Jupiter.
Cercetătorul de la Universitatea din Arizona, care este, de asemenea, un NASA cercetător postdoctoral, a adăugat că este greu să obții o lună atât de mare într-un mod „normal”. („Normal” fiind captura gravitațională a lunilor ca Marte’ lunile Phobos și Deimos și lunile planetelor gigantice Jupiter şi Saturn.)
Aceasta înseamnă că teoria predominantă a formării sistemului Pluto și Charon se bazează pe ideea de captare a coliziunii, similar cu modul în care se crede că un corp masiv s-a izbit în Pământ pentru a lansa material pe care planeta noastră l-a capturat până la naștere luna noastră.
„Ceva îl lovește pe Pluto și îl obțineți pe Charon, dar, ca și în cazul sistemului Pământ-lună, nu știm pe deplin cum funcționează și condițiile în care se întâmplă acest lucru”, a spus Denton. „Este o întrebare destul de mare, deoarece o grămadă de alte obiecte mari din Centura Kuiper au și luni mari, așa că se pare că acesta este ceva care se întâmplă în Centura Kuiper cu o oarecare frecvență, dar nu știm cum sau de ce.”
În timpul unei „capturi de coliziune” standard, are loc o coliziune masivă, iar cele două corpuri se întind și se deformează într-un mod asemănător unui fluid. Acest proces explică bine crearea sistemului Pământ/lună deoarece căldura intensă generată în ciocnire și masa mai mare a corpurilor implicate le determină să acționeze într-un mod fluid.
Când luăm în considerare Pluto și Charon într-un proces de captare a coliziunii, există un factor suplimentar de luat în considerare: rezistența structurală a corpurilor de gheață și stâncoase mai reci. Acesta este ceva care a fost neglijat în trecut, când cercetătorii au luat în considerare creația colizională a lui Charon.
Pentru a include acest lucru în simulări, echipa a apelat la clusterul de calcul de înaltă performanță al Universității din Arizona. Când Denton și colegii au luat în considerare rezistența acestor materiale în simularea lor, a apărut ceva complet neașteptat.
„Deoarece ambele corpuri au rezistență materială, Charon nu a pătruns suficient de adânc în Pluto pentru a fuziona cu el; acest lucru nu este adevărat atunci când corpurile sunt fluide”, a explicat Denton. „Pentru aceleași condiții de impact, dacă presupunem că Pluto și Charon sunt lipsiți de putere, ele se contopesc într-un singur corp mare, iar Charon este absorbit. Cu toate acestea, cu putere, Pluto și Charon rămân intacte structural în timpul scurtei lor fuziuni.”
Deoarece Charon nu s-a putut scufunda în Pluto în acest scenariu, a rămas dincolo de așa-numita „rază de co-rotație” a ambelor corpuri. Drept urmare, nu s-a putut roti la fel de repede ca Pluto, ceea ce a însemnat că cele două corpuri nu puteau rămâne unite. Pe măsură ce s-au despărțit și acest sărut de gheață s-a încheiat, echipa crede că Pluto l-ar fi împins pe Charon într-o orbită circulară apropiată, mai înaltă, din care luna ar fi migrat spre exterior.
„„Sărutul” din acest sărut și captură, fuziunea este foarte scurtă, geologic vorbind, durând 10 până la 15 ore înainte ca ambele corpuri să se separe din nou”, a spus Denton. „Charon își începe apoi migrația lentă spre poziția sa actuală”.
Echipa crede că ciocnirea inițială a avut loc foarte devreme în istoria sistemului solar, probabil la zeci de milioane de ani după formarea sistemului solar, care ar fi acum miliarde de ani.
„Coliiziunile mari tipice sunt fuziuni simple, în care corpurile se combină sau ambele corpuri rămân independente”, a spus Denton. „Deci, acest lucru a fost foarte nou pentru noi. A ridicat, de asemenea, o mulțime de întrebări geologice interesante pe care am dori să le testăm, pentru că dacă funcționează sărutul și captarea depinde de starea termică a lui Pluto, pe care apoi o putem lega de contemporanul lui Pluto. geologie de testat.
„Aș dori foarte mult să determin cum impactul inițial Pluto-Charon poate influența dacă și cum Pluto și Charon dezvoltă oceanele.”
Denton a explicat că există două căi pe care echipa le poate urma pentru a construi pe această dezvoltare.
„Primul se uită la modul în care acest lucru se aplică celorlalte obiecte mari din Centura Kuiper cu luni mari, cum ar fi Eris și Dysnomia, Orcus și Vanth și celelalte”, a explicat Denton. „Analiza noastră inițială sugerează că sărutul și capturarea poate fi, de asemenea, sursa acestor alte sisteme, dar, deoarece toate sunt diferite în compoziția și masa lor, este esențial să învățăm cum ar fi putut funcționa sărutul și capturarea pe Kuiper. Centura.”
A doua cale pe care echipa intenționează să o urmeze implică să analizeze evoluția mareelor pe termen lung a lui Charon pentru a-și confirma teoria formării.
„Pentru a fi cu adevărat siguri că acesta este procesul care a format Pluto și Charon, trebuie să ne asigurăm că Charon migrează în locația sa actuală la aproximativ de 8 ori lățimea lui Pluto”, a spus Denton. „Cu toate acestea, acesta este un proces care are loc pe perioade de timp mult mai lungi decât coliziunea inițială, așa că modelele noastre nu sunt potrivite pentru a-l urmări.
„Plănuim să aruncăm o privire mult mai atentă asupra acestui lucru în viitor pentru a determina ce condiții nu numai că reproduc Pluto și Charon ca corpuri, ci și îl plasează pe Charon în locul potrivit, unde este astăzi.”
Postat inițial pe Space.com.
Comentarii recente