Kuinka monta kuuta Plutolla on? Pluuton, Nixin ja Hydran minikuutit löydettiin vuonna 2005 (mutta nimettiin vuonna 2006) Hubble-avaruusteleskoopin seurantakampanjan aikana. Mutta mistä nämä satelliitit ovat kotoisin? Tämänhetkinen hyväksytty teoria suuren kuun muodostumisesta, Charon, muistuttaa paljon teoriaa, joka tukee Maan Kuun luomista. Uskotaan, että kahden ison Kuiper-vyö-esineen välinen suuri isku halkoi Charonin pois proto-Plutosta asettamalla Pluuton massan kappaleen kiertoradalle. Vuosien kuluessa vuorovesivoimat hidastivat paria ja Charonin annettiin asettua nykypäivän kiertoradalle. Viimeaikainen teoria viittaa siihen, että Nix ja Hydra ovat tämän törmäyksen sivutuote, vain hajotetut palaset valtavasta vaikutuksesta. Mutta tällä ajatuksella on ongelmia. Voisiko Nix ja Hydra tulla muualta kuin Pluto-Charon-iskusta?
Pienet kuut, jotka kiertävät suurta Kuiper-vyöobjektia (aiemmin luokiteltu planeettaksi), löytyvät noin 48 700 kilometriä ja 64 800 kilometriä Pluton pinnasta. Lähin kuu on nimeltään Nix ja kauimpana, Hydra. Nixin kiertoradan resonanssi on 4: 1 Charons-kiertoradalla ja suuremmalla kuulla Hydran resonanssi on 6: 1 (ts. Nix kiertää Plutoa kerran jokaisesta neljästä Charon-kiertoradasta; Hydra kiertää Pluttoa kerran jokaista kuutta Charon-kiertorataa). .
Syyt näiden mini-kuun kiertoratojen takia ovat vasta alkamassa ymmärtää, mutta tiedetään, että niiden resonanssit Charons-kiertoradalla juurtuvat taaksepäin Pluto-järjestelmän evoluution aikana. Jos oletetaan, että Hydra ja Nix muodostuivat massiivisesta Kuiperin hihnakohteen törmäyksestä, helpoin selitys on olettaa, että ne ovat kokonaisia katkelmia Pluto-Charon-järjestelmän painoon kohdistuvista iskuista. Kuitenkin johtuen erittäin epäkeskeisistä kiertoradaista, jotka olisivat tulleet tästä törmäyksestä, ei ole mahdollista, että kaksi pientä kuukautta olisivat voineet kehittyä lähellä olevan ympyrän kiertoradaksi lähellä Corotational -resonanssia Charonin kanssa.
Joten voisiko olla mahdollista, että kuut ovat muodostuneet alkuperäisen törmäyksen seurauksena syntyneestä pölystä ja roskista? Jos tuotettua materiaalia oli riittävästi ja jos materiaali törmäsi usein, Nix ja Hydra syntyivät ehkä kylmästä roskasta (sen sijaan, että ne olisivat kokonaisia kivijalkoja), lopulta yhdistyen ja muodostaen huomattavia kivisiä kuut. Koska siellä voi olla roskalevy, törmäykset kiertävän Nixin ja Hydran kanssa olisivat myös vähentäneet epäkeskeisyyttä niiden kiertoradalla.
Mutta tässä teoriassa on iso ongelma. Iskusimulaatioiden perusteella Pluton ympärillä olevan törmäyksen jälkeinen levy olisi ollut erittäin kompakti. Levy ei olisi voinut saavuttaa niin paljon kuin nykyinen kuun kiertorata.
Vielä yksi teoria viittaa siihen, että ehkä kuut olivat jotka on luotu jälkikäteen levyllä, mutta hyvin lähellä Plutoa, ja sitten gravitaatiovuorovaikutuksen kautta Charonin kanssa, Nixin ja Hydran kiertoradat vedettiin ulospäin, jolloin ne kiertävät kaukana Pluto-Charonin iskun jälkeisestä levystä. Viimeaikaisten tietokonesimulaatioiden mukaan myöskään tämä ei vaikuta olevan mahdollista.
Yoram Lithwickin ja Yanqin Wun (Toronton yliopisto) työ ehdottaa vastauksen löytämistä Nixin ja Hydran materiaalilähteen tutkimiseksi Pluto-Charon-järjestelmän ulkopuolella. Simulaatioiden perusteella yllä olevat teoriat kahden pienen kuun luomisesta, joka aloitetaan kahden suuren Kuiper-vyöobjektin välisestä suuresta törmäyksestä (luo Pluton ja Charonin muodostamasta materiaalista), ovat erittäin ongelmallisia. Ne eivät vastaa oikein, kuinka erittäin epäkeskeiset kiertoradat, jotka Nix ja Hydra olisivat törmäyksestä, voisivat kehittyä lähipiiriksi, joita heillä on nykyään.
Lithwick ja Wu jatkavat, että kahden kuun ympyränmuotoinen, resootiokelpoinen kiertorata voitaisiin luoda Plutocentric-levyltä, joka sisälsi pieniä kiviarttuja, jotka löysivät Pluuton kiertoradalla auringon ympäri. Siksi Nix ja Hydra ovat ehkä muodostuneet aurinkojärjestelmän kehityksestä jäljelle jääneistä kivisistä jätteistä, ei Charonin aiheuttavasta törmäystapahtumasta. Tämä voi pitää paikkansa lukemattomien muiden aurinkojärjestelmän kauempana olevien kiertoradalla olevien Kuiper-vyöobjektien suhteen. Vaikutus ei ole tarpeen niiden pienten kuukkojen luomiseksi, joiden nykyään ajatellaan olevan niiden satelliitteja.
Toivotaan, että New Horizons -operaatio (käynnistetty 21. tammikuuta 2006) aurinkokunnan kaukaisille alueille paljastaa joitain kysymyksiä, jotka ovat edelleen vastaamattomia salaperäisen Kuiper Beltin syvyydessä. Toivottavasti saamme selville myös, ovatko Nix ja Hydra Pluton ja Charonin lapsia ... vai onko he adoptoitu.
Lähde: arXiv
