Good Mood

Pluto er fire små måner som ikke har blitt født på samme tid som sine større søsken, Charon., Mens tidligere studier spådd at alle fem naturlige satellitter sprang ut fra Pluto etter en gigantisk innvirkning knuste i dverg planet, ny forskning tyder på at en andre, påfølgende kollisjon kan ha dannet den minste satellitter.

forskningen, utført av Benjamin Bromley (University of Utah) og Scott Kenyon (Senter for Astrofysikk, Harvard & Smithsonian), vises i August Astronomical Journal (full preprint her).

Gjør Måner

Charon ble først oppdaget i 1978., Månen er så stor i forhold til sin planet at tyngdepunktet av par er utenfor Pluto, som fører mange til å se de to som et binært system. Systemet er fire mindre måner — Styx, Nix, Kerebos, og Hydra — ble ikke oppdaget før i 2006, etter nasas New Horizons-misjonen hadde allerede begynt sin ti år lange reisen til det ytre solsystemet.

så tidlig Som i 1980-årene, hadde forskere foreslått at Charon kom sammen etter en gjenstand kastet inn i Pluto. Andre simuleringer foreslått at fire mindre månene kan være rester fra den samme virkningen. Men det var noen problemer med det siste scenariet.,

«Hvis de små måner dannet med Pluto og Charon, da ville de ha problemer med å overleve endre gravitasjon trekker som Pluto og Charon avgjort ut fra deres dramatiske opprinnelse,» Bromley forklarer. Paret er sterke malstrømmer vekselsvirkningene sakte skjøv dem fra hverandre etter deres dannelse og circularized sine baner. «Virkningen av dette utover danse — og dens gravitasjonsfelt trykk og trekker — ville ha ryddet ut av regionen hvor noen av månene er i dag,» Bromley legger til.,

Nye Horisonter lagkamerat Mark Showalter, som ledet observere kampanje som oppdaget to av måner, men var ikke involvert i denne studien, sette det i enkle ord: «Det er vanskelig å få materialet der, og det er vanskelig å holde den der.»

Ansporet i en del av den nye observasjoner, Bromley besluttet å undersøke om de fire satellitter kunne ha vært født i en annen smashup., Arbeide med Kenyon, Bromley fant at en impactor av minst 1018 kg, omtrent 1000 ganger mindre massiv enn Pluto eller Charon, kunne ha skåret fire måner fra overflaten på en av de alternativer for binære verdener.

«Dette virker som en elegant løsning på problemer med tidligere modeller,» Showalter sier.

«En Elegant Løsning»

For mange år, er de to tett bane rundt verdener dukket opp som et enkelt objekt, til astronomen James Christy innså at Pluto dukket opp langstrakt i noen bilder — og at forlengelsen endret retning over Plutos rotasjon periode.,

Pluto og Charon er omtrent samme størrelse i både radius og masse, men når Nye Horisonter fløy av i 2015, er det åpenbart at de to verdenene er ganske forskjellige. Mens Pluto er belagt med metan is, Charon er for det meste rock, med bare en flekk av røde is på overflaten. Deler av Pluto hadde noen kratere, noe som tyder på at overflaten fortsetter å utvikle seg lenge etter at forskere trodde det ville ha gått for å sove. Charon, på den andre siden, har et krater fylt av landskapet sannsynligvis like gammel som solsystemet seg selv.,

Nye Horisonter også fanget et kort glimt av fire små måner, avslører sine raske spinn og uvanlig, tippet orientering.

Fascinert, Bromley og Kenyon besluttet å re-undersøke klassisk modell som kalles for alle fem måner å danne fra den samme virkningen. Fødselen av små måner som krever en innvirkning som ville løse ut minst 1018 kg materiale fra Charon (lik massen av impactor seg selv), men usikkerhet om sammensetningen av impactor og Charon påvirke anslaget er presisjon., Forskerne angi om du prøver å bestemme hvor stort et slikt objekt vil være.

Tilbake solsystemet tilbake 4,5 milliarder årene til begynnelsen er en kompleks prosess; en enkelt endring kan resultere i helt nye situasjoner. Så forskere stole på sannsynligheten for å finne ut hva du mest sannsynlig skjedde.

«Det er alt om oddsen for en innflytelse, som ikke er stor til å begynne med,» Bromley sier. Det er fordi mindre gjenstander enn sine større søsken i Kuiper-Beltet., Forskerne hadde også å beregne som kroppen ble påvirket, Charon, eller Pluto. Pluto er større størrelse betyr at det er en mer sannsynlig mål enn månen, men det er større størrelse krever en større KBO til å skjære ut den rette mengden av materiale.

forskerne fant at et direkte treff av en 50-kilometer (30 km) objekt var det mest sannsynlige scenariet, men et velrettet 30-kilometer bullet kunne ha kastet ut nok materiale til å bygge måner hvis den traff Charon akkurat.,

Leter etter Tegn på en Gammel Innvirkning

Men hvis en massiv KBO gjorde kolliderer lenge siden med rocky Charon, ville det ha igjen et merke? Forskerne tror det. Bromley sier han og Kenyon hadde funnet en potensiell kandidat, den 240 km-diameter Dorothy Krateret. Selv om objektet som dannet Dorothy ville trolig ha blitt for liten, bare 20 km over, mangel på kunnskap om charons interiør betyr at det kan ha vært større, og kan ikke være helt regnet ut.,

Imidlertid Showalter er litt skeptisk til at Charon overflate viser tegn på en innvirkning. «Modellen forutsier at det var én, og bare én, påvirkning i Charon som var store nok til å danne små måner,» sier han. Han ville da forvente at det skal være enkelt, usedvanlig stort krater på Charon, men det er ingen som skiller seg ut., «Det er litt vanskelig å si at overflaten av Charon egentlig gir noen direkte bevis til støtte for denne modellen,» Showalter sier. «Likevel, vi kan ikke styre det ut.»

en Annen bekymring Showalter reiser er at to store objekter som ville ha hatt å kollidere med Pluto-systemet, en til å danne Charon og andre for å skape den andre måner — et usannsynlig scenario. «Som det sies, lyn slår ikke to ganger på samme sted, sier han. Likevel, legger han til, «i virkeligheten, noen ganger er det ikke.,»

Bromley og Kenyon tenkt å fortsette sine undersøkelser, og Showalter også sier, «Det er fortsatt mer arbeid som må gjøres.»