Good Mood

Pluto ‘ s vier kleine manen zijn mogelijk niet tegelijk geboren met hun grotere broer Charon., Terwijl eerdere studies voorspelden dat alle vijf natuurlijke satellieten ontstonden uit Pluto nadat een gigantische inslag op de dwergplaneet was ingeslagen, suggereert nieuw onderzoek dat een tweede, daaropvolgende botsing de kleinste satellieten zou kunnen hebben gevormd.het onderzoek, uitgevoerd door Benjamin Bromley (University of Utah) en Scott Kenyon (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), verschijnt in de August Astronomical Journal (volledige preprint hier).het maken van Manen

Charon werd voor het eerst waargenomen in 1978., De maan is zo groot in vergelijking met zijn planeet dat het zwaartepunt van het paar zich buiten Pluto bevindt, waardoor velen naar de twee verwijzen als een binair systeem. De vier kleinere manen van het systeem — Styx, Nix, Kerebos en Hydra — werden pas ontdekt in 2006, nadat NASA ‘ s New Horizons-missie al begonnen was met zijn tien jaar durende reis naar het buitenste zonnestelsel.

al in de jaren tachtig hadden onderzoekers gesuggereerd dat Charon samen kwam nadat een object op Pluto was ingeslagen. Andere simulaties suggereren dat de vier kleinere manen puin kunnen zijn van dezelfde inslag. Maar er waren een paar problemen met het laatste scenario.,”als de kleine manen gevormd werden met Pluto en Charon, dan zouden ze moeite hebben om de wisselende gravitatietrekkingen te overleven als Pluto en Charon zich vestigden vanuit hun dramatische oorsprong,” legt Bromley uit. De sterke getijdeninteracties van het paar duwden ze langzaam uit elkaar na hun vorming en circulariseerden hun banen. “De impact van deze uiterlijke dans — en zijn gravitationele duw en trekt — zou het gebied hebben opgeruimd waar sommige van de manen vandaag zijn,” voegt Bromley toe.,Mark Showalter, lid van het New Horizons team, die de observatiecampagne leidde die twee manen ontdekte, maar niet betrokken was bij de huidige studie, zei het in eenvoudige termen: “Het is moeilijk om het materiaal daar te krijgen en het is moeilijk om het daar te houden.”

onder impuls van de nieuwe waarnemingen besloot Bromley te onderzoeken of de vier satellieten in een tweede smashup konden worden geboren., Samen met Kenyon ontdekte Bromley dat een botslichaam van ten minste 1018 kilogram, ruwweg 1.000 keer minder massief dan Pluto of Charon, de vier manen van het oppervlak van een van de binaire werelden kon hebben gesneden.

” Dit lijkt een elegante oplossing voor de problemen met de eerdere modellen, ” Showalter zegt.”een elegante oplossing”

gedurende vele jaren verschenen de twee nauw ronddraaiende werelden als een enkel object, totdat astronoom James Christy zich realiseerde dat Pluto in sommige beelden langgerekt leek — en dat de elongatie van richting veranderde ten opzichte van Pluto ‘ s rotatieperiode.,

Pluto en Charon zijn ongeveer even groot in straal en massa, maar toen in 2015 nieuwe horizonten voorbij vlogen, bleek dat de twee werelden heel verschillend zijn. Terwijl Pluto bedekt is met methaan ijs, is Charon voornamelijk rots, met slechts een vlekje rood ijs op het oppervlak. Delen van Pluto hadden weinig kraters, wat suggereert dat het oppervlak blijft evolueren lang nadat wetenschappers dachten dat het zou zijn gaan slapen. Charon, aan de andere kant, heeft een met kraters gevuld landschap waarschijnlijk zo oud als het zonnestelsel zelf.,

New Horizons ving ook een korte glimp op van de vier kleine manen, die hun snelle draaiingen en ongewone, getipte oriëntaties onthulden.intrigerend besloten Bromley en Kenyon het klassieke model dat alle vijf manen opriep zich te vormen vanuit dezelfde impact opnieuw te onderzoeken. De geboorte van de kleine manen vereist een impact die ten minste 1018 kilogram materiaal uit Charon zou werpen (vergelijkbaar met de massa van het botslichaam zelf), hoewel onzekerheden over de samenstelling van het botslichaam en van Charon de nauwkeurigheid van de schatting beïnvloeden., De onderzoekers begonnen te proberen te bepalen hoe groot zo ‘ n object zou zijn.

het terugspoelen van het zonnestelsel 4,5 miljard jaar terug naar het begin is een complex proces; een enkele verandering kan resulteren in volledig nieuwe scenario ‘ s. Onderzoekers vertrouwen op waarschijnlijkheid om erachter te komen wat er waarschijnlijk is gebeurd.

” Het draait allemaal om de kansen op een impact, die in het begin niet groot zijn, ” zegt Bromley. Dat komt omdat kleinere objecten groter zijn dan hun grotere broers en zussen in de Kuipergordel., De onderzoekers moesten ook berekenen welk lichaam werd geraakt, Charon of Pluto. Pluto ‘ s grotere omvang betekent dat het een waarschijnlijker doelwit is dan zijn maan, maar zijn grotere omvang vereist een grotere KBO om de juiste hoeveelheid materiaal uit te snijden.

de onderzoekers vonden dat een voltreffer door een object van 50 kilometer het meest waarschijnlijke scenario was, hoewel een goed gerichte kogel van 30 kilometer genoeg materiaal kon hebben uitgeworpen om de manen te bouwen als het Charon precies goed had geraakt.,

zoeken naar tekenen van een oude inslag

maar als een massieve KBO lang geleden botste met rocky Charon, zou het dan een teken hebben achtergelaten? De onderzoekers denken van wel. Bromley zegt dat hij en Kenyon een potentiële kandidaat hadden gevonden, de 240 km Diameter Dorothy Crater. Hoewel het object dat Dorothy vormde waarschijnlijk te klein zou zijn geweest, slechts 20 km in doorsnede, betekent gebrek aan kennis over het interieur van Charon dat het groter zou kunnen zijn geweest en niet volledig kan worden geteld.,

echter, Showalter is een beetje sceptisch dat Charon ‘ s oppervlak tekenen van een dergelijke impact vertoont. “Het model voorspelt dat er één, en slechts één, impact in Charon was die groot genoeg was om de kleine manen te vormen,” zegt hij. Hij zou dan verwachten dat er een enkele, uitzonderlijk grote krater op Charon zou zijn, maar geen daarvan valt op., “Het is een beetje moeilijk om te zeggen dat het oppervlak van Charon echt biedt een direct bewijs ter ondersteuning van dit model,” Showalter zegt. “Toch kunnen we het niet uitsluiten.”

een andere zorg die Showalter doet rijzen is dat twee grote objecten met het Pluto-systeem zouden moeten botsen, één om Charon te vormen en de tweede om de andere manen te creëren — een onwaarschijnlijk scenario. “Zoals het gezegde gaat, bliksem slaat niet twee keer in op dezelfde plaats,” zegt hij. Toch voegt hij eraan toe: “in werkelijkheid doet het dat soms.,Bromley en Kenyon zijn van plan hun onderzoek voort te zetten, en Showalter zegt ook: “Er is nog meer werk te doen.”