Udviklingen af Kuiper Belt-objekter, Pluto og dens ensomme måne Charon kan have noget til fælles med Jorden og vores enkeltmåne: en kæmpe indflydelse i den fjerne fortid.
Dr. Robin Canup, assisterende direktør for Southwest Research Institute's? (SwRI) Department of Space Studies, argumenterer for en sådan oprindelse for Pluto-Charon-paret i en artikel til 28. januar-udgaven af tidsskriftet Science.
Canup, der i øjeblikket er gæsteprofessor ved Californien Institut for Teknologi, har arbejdet meget med et lignende ”gigantisk kollision” -scenarie for at forklare Månens oprindelse.
I både jord-måne- og Pluto-Charon-tilfælde skildrer Canups glatte partikel-hydrodynamiske simuleringer en oprindelse, hvor en stor, skråt kollision med den voksende planet producerede sin satellit og forsynede det nuværende planetmånesystem med sin vinkelmoment.
Mens månen kun har ca. 1 procent af massen af Jorden, tegner Charon sig for en langt større 10 til 15 procent af Plutos samlede masse. Canups simuleringer antyder, at en forholdsmæssigt langt større påvirker - en næsten lige så stor som Pluto selv - var ansvarlig for Charon, og at satellitten sandsynligvis dannede intakt som et direkte resultat af kollisionen.
Ifølge Canup kunne en kollision i det tidlige Kuiper Belt - en disk med kometlignende objekter, der kredser i det ydre solsystem ud over Neptune - have givet anledning til en planet og satellit med relative størrelser og vinkelrotationsegenskaber, der var i overensstemmelse med Plutos -Charon-par. De sammenstødende objekter ville have været omkring 1.600 til 2.000 kilometer i diameter, eller hver omkring halvdelen af Jordens måne.
”Dette arbejde antyder, at trods deres mange forskelle, kan vores jord og den lille, fjerne Pluto have et nøgleelement i deres dannelseshistorier. Dette giver yderligere støtte til det nye synspunkt om, at stokastiske påvirkningsbegivenheder kan have spillet en vigtig rolle i udformningen af de endelige planetære egenskaber i det tidlige solsystem, ”sagde Canup.
Teorien "gigantisk påvirkning" blev først foreslået i midten af 1970'erne for at forklare, hvordan Månen dannede sig, og en lignende oprindelsesmåde blev foreslået for Pluto og Charon i de tidlige 1980'ere. Canups simuleringer er de første, der med succes modellerede en sådan begivenhed for Pluto-Charon-paret.
Simuleringer, der blev offentliggjort af Canup og en kollega i Nature i 2001, viste, at en enkelt påvirkning af en Mars-størrelse genstand i de sene stadier af Jordens dannelse kunne redegøre for den jernudtømte måne og masserne og vinkelmomentet i Jord-måne-systemet.
Dette var den første model, der samtidig forklarede disse egenskaber uden at kræve, at Earth-Moon-systemet blev ændret væsentligt efter den månedannende påvirkning.
Denne forskning blev støttet af National Science Foundation under bevillingsnr. AST0307933.
Originalkilde: SwRI News Release
