Pluto čtyři malé měsíce se nemusí narodit současně s jejich větším sourozencem Charonem., Zatímco předchozí studie předpovídá, že všech pět přirozených satelitů vyskočil od Pluta po obří dopadu narazil do trpaslík planety, nový výzkum naznačuje, že druhé, následné kolize by vytvořily nejmenší satelitů.
výzkum, provedený Benjamin Bromley (University of Utah) a Scott Kenyon (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), se objeví v srpnu Astronomical Journal (full preprint zde).
Making Moons
Charon byl poprvé spatřen v roce 1978., Měsíc je tak velký ve srovnání s jeho planetě, že těžiště z dvojice je mimo Pluto, což vede mnoho odkazovat se na dva jako binární systém. Čtyři menší měsíce systému-Styx, Nix, Kerebos a Hydra — byly objeveny až v roce 2006 poté, co mise NASA New Horizons již zahájila svou desetiletou cestu k vnější sluneční soustavě.
již v roce 1980, výzkumníci navrhl, že Charon sešli po objektu rozbil na Pluto. Další simulace naznačovaly, že čtyři menší měsíce by mohly být trosky ze stejného dopadu. S druhým scénářem však bylo několik problémů.,
„v Případě, že malé měsíce tvořil s Pluto a Charon, a pak budou mít problémy přežít měnící se gravitace táhne jako Pluto a Charon usadili ven z jejich dramatické původu,“ Bromley vysvětluje. Silné přílivové interakce páru je po jejich vzniku pomalu tlačily od sebe a obíhaly jejich oběžné dráhy. „Dopad tohoto ven tančit a jeho gravitační tlak a táhne — by vyklidil oblast, kde některé měsíce jsou dnes,“ Bromley dodává.,
člen týmu New Horizons Mark Showalter, který vedl pozorovací kampaň, která objevila dva měsíce, ale nezúčastnila se současné studie, to zjednodušeně řečeno: „je těžké tam dostat materiál a je těžké ho tam udržet.“
částečně podnítil nová pozorování, Bromley se rozhodl prozkoumat, zda se čtyři satelity mohly narodit ve druhém smashupu., Práce s Kenyon, Bromley zjistili, že tělesa nejméně 1018 kg, což je zhruba 1000 krát méně masivní než Pluto nebo Charon, mohl vyřezávané čtyři měsíce z povrchu jednoho z binární světy.
„vypadá to jako elegantní řešení problémů s dřívějšími modely,“ říká Showalter.
„Elegantní Řešení“
Pro mnoho let, dva úzce obíhající světy se objevil jako jeden objekt, dokud astronom James Christy si uvědomil, že Pluto objevil protáhlý na některých snímcích — a to prodloužení změnil směr více než Pluto je střídání období.,
Pluto a Charon mají zhruba stejnou velikost v poloměru i hmotnosti, ale když v roce 2015 letěly New Horizons, ukázalo se, že oba světy jsou zcela odlišné. Zatímco Pluto je potažen metanovým ledem, Charon je většinou skála, s jen rozmazání červeného ledu na jeho povrchu. Části Pluta měly jen málo kráterů, což naznačuje, že jeho povrch se stále vyvíjí dlouho poté, co si vědci mysleli, že by šel spát. Charon se naopak může pochlubit kráterem naplněnou krajinou, která je pravděpodobně stejně stará jako samotná sluneční soustava.,
New Horizons také zachytil krátký pohled na čtyři malé měsíce, odhalující jejich rychlé otočení a neobvyklé, nakloněné orientace.
zaujalo, Bromley a Kenyon se rozhodli znovu prozkoumat klasický model, který požadoval, aby se všech pět měsíců vytvořilo ze stejného dopadu. Narození malé měsíce vyžadují dopad, který by mohl vysunout alespoň 1018 kg materiál z Charon (podobná hmotnost nárazového tělesa sama o sobě), i když nejistota ohledně složení tělesa a Charon vliv na odhad přesnosti., Vědci se snažili zjistit, jak velký by takový objekt byl.
Převíjení sluneční soustavy 4,5 miliardy roků zpět, na začátek je složitý proces; jediná změna může vyústit ve zcela nových scénářů. Vědci se tedy spoléhají na pravděpodobnost, že zjistí, co se s největší pravděpodobností stalo.“je to všechno o pravděpodobnosti dopadu, který není skvělý,“ říká Bromley. To proto, že menší předměty převyšují své větší sourozence v Kuiperově pásu., Vědci také museli vypočítat, které tělo bylo ovlivněno, Charon nebo Pluto. Pluto větší velikost znamená, že je to pravděpodobnější cíl než jeho měsíc, ale jeho větší velikost vyžaduje větší KBO vyřezat správné množství materiálu.
vědci zjistili, že přímý zásah o 50 km (30 mil) objekt byl nejpravděpodobnější scénář, i když dobře mířená 30-kilometr kulka mohla katapultoval dostatek materiálu na vybudování měsíce, pokud je to hit Charon jen pravdu.,
hledání známek starověkého nárazu
ale pokud by se masivní KBO dávno srazila se rocky Charonem, zanechala by stopu? Vědci si to myslí. Bromley říká, že on a Kenyon našli potenciálního kandidáta, kráter Dorothy o průměru 240 km. I když objekt, který tvořil Dorothy by pravděpodobně byly příliš malé, pouze 20 km napříč, nedostatek znalostí o Charon je interiér znamená, že by to mohlo být větší a může to být úplně počítal.,
Nicméně, Showalterová je trochu skeptický, že Charon je povrch vykazuje známky takový dopad. „Model předpovídá, že tam byl jeden, a jen jeden, dopad do Charonu, který byl dostatečně velký, aby vytvořil malé měsíce,“ říká. Pak by očekával, že na Charonu bude jediný, výjimečně velký kráter, ale žádný z nich nevyčnívá., „Je trochu těžké říci, že povrch Charonu skutečně poskytuje jakékoli přímé důkazy na podporu tohoto modelu,“ říká Showalter. „Přesto to nemůžeme vyloučit.“
Dalším problémem Showalterová vyvolává, je, že dva velké objekty by se musel střetnout s Pluto systém, tvořit Charon a druhá vytvořit další měsíce — nepravděpodobný scénář. „Jak se říká, blesk nezasáhne dvakrát na stejném místě,“ říká. Nicméně, on dodává, „ve skutečnosti, někdy to dělá.,“
Bromley a Kenyon plánují pokračovat ve vyšetřování a Showalter také říká: „je ještě třeba udělat více práce.“