Een nieuw ‘Kiss and Capture’-evenement gaf Pluto zijn grootste maan, Charon, suggereert nieuwe studie

De ‘verkleinde’ dwergplaneet Pluto en zijn grootste maan Charon vormen een ongewoon paar, en tientallen jaren lang hebben wetenschappers gedebatteerd over hoe het binaire systeem – waarin de een onderling in een baan om de ander draait – tot stand is gekomen. Omdat Charon half zo groot is als Pluto, hebben experts geprobeerd uit te leggen hoe het in het gebied van de dwergplaneten terechtkwam.

Nu heeft een team van onderzoekers gesuggereerd dat Pluto Charon mogelijk heeft veiliggesteld via een nieuw beschreven ‘kiss and hold’-mechanisme dat eerdere theorieën in twijfel trekt. Hun werk werd maandag gepubliceerd in het tijdschrift Geowetenschap van de natuur.

De nieuwe theorie suggereert dat miljarden jaren geleden Pluto en Charon met elkaar in botsing kwamen aan de randen van het buitenste zonnestelsel. In plaats van in elkaar te verdwijnen, verenigden de twee lichamen zich gedurende 10 tot 15 uur in de vorm van een draaiende sneeuwpop (de kus) voordat ze uit elkaar gingen – maar uiteindelijk bleven ze gevangen in elkaars banen (de vangst). Ondanks de botsing zouden de dwergplaneet en de maan grotendeels intact zijn gebleven.

‘De meeste planetaire botsingsscenario’s worden geclassificeerd als ‘hit and run’ of ‘graze and merge.’ Wat we ontdekten is iets heel anders: een ‘kiss and catch’-scenario waarbij de lichamen botsen, een tijdje bij elkaar blijven en vervolgens uit elkaar gaan terwijl ze door de zwaartekracht gebonden blijven”, zegt de planetaire wetenschapper. Adeen DentonNASA postdoctoraal onderzoeker aan het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona en hoofdauteur van de studie, in een stelling.

“Ik heb altijd gedacht dat elke botsing tussen planetaire lichamen met een diameter van honderden kilometers de kleinere zou vernietigen als deze zou worden gevangen.” David Rotheryzegt een planetaire geowetenschapper van de Open Universiteit in Engeland, die niet bij het onderzoek betrokken was Jonge wetenschapperAlex Wilkins.

Eerder suggereerden wetenschappers dat Charon zich via een ander scenario had gevormd: een hemellichaam stortte op catastrofale wijze in op Pluto en genereerde een enorme hoeveelheid hitte door de inslag, waardoor de lichamen zich op een vloeiende manier gingen gedragen, zoals stomme stopverf of druppels in een gloeilamp. . Wetenschappers zijn het er algemeen over eens dat de maan van de aarde op een vergelijkbare manier is gevormd.

Pluto en Charon zijn echter heel anders dan onze aarde en maan. Terwijl de maan duidelijk om de aarde draait, draaien Pluto en Charon om elkaar heen. “Charon is ENORM vergeleken met Pluto, tot het punt waarop het eigenlijk een binair getal is”, legt Denton uit. Space.comDit is Robert Lea. “(Charon is) half zo groot als Pluto en 12 procent van zijn massa.” Ter vergelijking: onze maan is ca 27 procent van de omvang van de aarde. (Maar dat is nog steeds dichter bij Charon en Pluto dan andere maan-planeetparen in ons zonnestelsel: de grootste maan van Jupiter, Ganymedes, is 1/28 van de grootte van de gasreus.)

Daar houden de verschillen niet op: de onderzoekers beweren ook dat het minder waarschijnlijk is dat Pluto en Charon zich als een vloeistof gedragen tijdens een botsing. De dwergplaneet en zijn maan ‘zijn vrij klein, dus de veronderstelling dat het vloeibare lichamen zijn, is waarschijnlijk niet langer geldig’, zegt Denton. Jonge wetenschapper. Ze zijn ook voornamelijk gemaakt van rotsen en ijs – elementen die structurele sterkte bieden – iets wat eerdere studies over het hoofd hebben gezien.

Het team voerde geavanceerde computersimulaties uit van de Pluto-Charon-impact en nam deze belangrijke structurele kenmerken op. Hun modellen onthulden op hun beurt voor het eerst het nieuwe kosmische botsingsmechanisme ‘kiss and capture’.

‘We ontdekten dat als we aannemen dat Pluto en Charon lichamen zijn met materiële kracht, Pluto inderdaad Charon kan vangen in een gigantische impact’, legt Denton uit. Space.com. “We waren absoluut verrast door het kiss-and-capture-gedeelte”, vervolgt hij. “Er is in het verleden niet echt een impact geweest waarbij de twee lichamen slechts tijdelijk samenvloeiden voordat ze weer uit elkaar gingen!”

Het model voorspelde vandaag nauwkeurig de baan van de dubbelster, waardoor er meer vertrouwen bestond in de betrouwbaarheid ervan.

‘Omdat Pluto vóór de botsing snel ronddraait, en omdat Charon zich grotendeels buiten zijn rotatiezone bevindt, kan hij Charon wegduwen en begint Charon langzaam naar buiten te migreren’, zegt Denton. VoogdNicola Davies. Hij voegt eraan toe dat de inslag het begin zou kunnen markeren van een nieuw geologisch tijdperk voor Pluto, waarvan we het oppervlak in 2015 hebben waargenomen met het ruimtevaartuig New Horizons.

Het team hoopt nu onder meer te onderzoeken hoe het nieuwe scenario de geologie van de lichamen zou kunnen hebben beïnvloed – inclusief mogelijke ondergrondse oceanen – en of het ‘kiss and hold’-mechanisme verantwoordelijk zou kunnen zijn voor andere binaire systemen in het universum.