Câte luni are Pluto? Mini-lunile lui Pluto, Nix și Hydra, au fost descoperite în 2005 (dar numite în 2006) în timpul unei campanii de observare de către Telescopul Spațial Hubble. Dar de unde au venit acești sateliți? Teoria actuală acceptată despre formarea pe luna mare, Charon, este similară cu teoria care susține crearea Lunii Pământului. Se crede că un impact mare între două obiecte mari cu centură Kuiper a tăiat-o pe Charon departe de un proto-Pluton, punând pe orbită bucata din masa Pluto. De-a lungul anilor, forțele de maree au încetinit perechea și lui Charon i s-a permis să se stabilească pe orbita sa actuală. Teoria recentă sugerează că Nix și Hydra sunt un produs secundar al acestei coliziuni, doar fragmente spulberate ale impactului uriaș. Dar există probleme cu această idee. Nix și Hydra ar fi putut veni din altă parte decât impactul Pluto-Charon?
Lunile mici care orbitează obiectul mare al centurii Kuiper (fost clasificat anterior ca planetă) pot fi găsite la aproximativ 48.700 de kilometri și la 64.800 de kilometri de suprafața lui Pluto. Cea mai apropiată lună se numește Nix și cea mai îndepărtată, Hydra. Nix are o rezonanță orbitală de 4: 1 cu orbita Charons, iar luna mai mare Hydra are o rezonanță de 6: 1 (adică Nix va orbita Pluto o dată pentru fiecare patru orbite Charons; Hydra va orbita Pluto o dată la fiecare șase dintre orbitele Charons) .
Motivele care stau la baza acestor orbite mini-lună abia încep să fie înțelese, dar se știe că rezonanțele lor cu orbita Charons sunt înrădăcinate înapoi în timpul evoluției sistemului Pluto. Dacă presupunem că Hydra și Nix au fost formate dintr-o coliziune masivă a obiectului centurii Kuiper, cea mai ușoară explicație este să presupunem că sunt fragmente întregi din impactul prins în gravitatea sistemului Pluto-Charon. Cu toate acestea, datorită orbitelor extrem de excentrice care ar fi rezultat din această coliziune, nu este posibil ca cele două luni mici să fi putut evolua într-o orbită aproape circulară, în rezonanță aproape coroțională cu Charon.
Deci, ar putea fi posibil ca lunile să se fi format din praful și resturile rezultate din coliziunea inițială? Dacă a existat suficient material și dacă materialul s-a ciocnit frecvent, atunci probabil că Nix și Hydra s-au născut dintr-un disc rece de resturi (mai degrabă decât să fie bucăți întregi de rocă), în cele din urmă coalescând și formând lunile rocky dimensionabile. Întrucât ar fi putut exista un disc de resturi, coliziunile cu Nix și Hydra care orbitau ar fi redus, de asemenea, orice excentricitate în orbitele lor.
Există însă o mare problemă cu această teorie. Din simulările de impact, discul post-impact al resturilor din jurul lui Pluto ar fi fost foarte compact. Discul nu ar fi putut ajunge până pe orbitele actuale ale lunilor.
Încă o teorie sugerează că, probabil, lunile au fost create într-un disc post-impact, dar foarte aproape de Pluto și apoi prin interacțiuni gravitaționale cu Charon, orbitele Nix și Hydra au fost trase spre exterior, permițându-le să orbiteze departe de discul Pluto-Charon post-impact. Conform simulărilor recente ale computerului, nici acest lucru nu pare posibil.
Pentru a găsi un răspuns, lucrările lui Yoram Lithwick și Yanqin Wu (Universitatea din Toronto) sugerează că trebuie să privim dincolo de sistemul Pluto-Charon pentru o sursă de material pentru Nix și Hydra. Din simulări, teoriile de mai sus despre crearea lunilor mici, pornite de materialul scos dintr-o coliziune mare între două obiecte mari cu centură Kuiper (crearea de Pluton și Charon) sunt extrem de problematice. Ei nu răspund corect cum orbitele extrem de excentrice ar avea Nix și Hydra dintr-o coliziune ar putea evolua în cele aproape circulare pe care le au astăzi.
Lithwick și Wu continuă să spună că orbitele circulare, rezonante coronaționale ale celor două lună, ar putea fi create dintr-un disc plutocentric de mici bucăți de rocă scoase pe orbita lui Pluto în jurul Soarelui. Prin urmare, Nix și Hydra s-au putut forma din resturile stâncoase rămase de la dezvoltarea Sistemului Solar și nu dintr-un eveniment de coliziune care creează Charon. Acest lucru poate fi valabil pentru nenumăratele obiecte ale centurii Kuiper, aflate pe orbită la îndemâna Sistemului Solar, nu este necesar niciun impact pentru crearea lunilor minuscule care se cred acum a fi sateliții lor.
Se speră că misiunea New Horizons (lansată pe 21 ianuarie 2006) până la îndemâna Sistemului Solar va dezvălui unele dintre întrebările care rămân fără răspuns în adâncul misterioasei noastre centuri Kuiper. Sperăm că vom afla și dacă Nix și Hydra sunt copii ai lui Pluto și ai lui Charon ... sau dacă au fost adoptați.
Sursa: arXiv
