Hvor mange måner har Pluto? Mini-månerne af Pluto, Nix og Hydra blev opdaget i 2005 (men navngivet i 2006) under en observationskampagne af Hubble-rumteleskopet. Men hvor kom disse satellitter fra? Den nuværende accepterede teori om dannelsen på den store måne, Charon, ligner meget den teori, der støtter oprettelsen af Jordens måne. Det menes, at en stor påvirkning mellem to store Kuiper Belt-genstande flisede Charon væk fra en proto-Pluto, hvorved Pluto-massen blev skåret i kredsløb. I årenes løb bremsede tidevandsstyrker parret, og Charon fik lov til at slå sig ned i sin nuværende bane. Den seneste teori antyder, at Nix og Hydra er et biprodukt af denne kollision, blot knuste fragmenter af den enorme påvirkning. Men der er problemer med denne idé. Kunne Nix og Hydra komme fra et andet sted end Pluto-Charon-påvirkningen?
De små måner, der kredser om det store Kuiper Belt-objekt (tidligere klassificeret som en planet) kan findes omkring 48.700 kilometer og 64.800 kilometer fra overfladen af Pluto. Den nærmeste måne kaldes Nix og den fjerneste, Hydra. Nix har en orbital resonans på 4: 1 med Charons kredsløb, og den større måne Hydra har en resonans på 6: 1 (dvs. Nix vil kredsløb Pluto en gang for hver fire af Charons kredsløb; Hydra kredser om Pluto én gang for hver seks af Charons kredsløb) .
Årsagerne bag disse mini-månebane begynder først at blive forstået, men det vides, at deres resonanser med Charons bane er rodfæstet langt tilbage under udviklingen af Pluto-systemet. Hvis vi antager, at Hydra og Nix blev dannet fra en massiv Kuiper Belt Object-kollision, er den letteste forklaring at antage, at de er hele fragmenter fra påvirkningen fanget i tyngdekraften i Pluto-Charon-systemet. På grund af de stærkt excentriske baner, der ville være resultatet af denne kollision, er det ikke muligt, at de to små måner kunne have udviklet sig til en næsten cirkulær bane i næsten korotationsresonans med Charon.
Så kunne det være muligt, at månerne kan have dannet sig fra støvet og affaldet som følge af den oprindelige kollision? Hvis der var produceret nok materiale, og hvis materialet kolliderede hyppigt, blev Nix og Hydra måske født fra en kold skive med affald (snarere end at være hele stenstykker), til sidst sammenkæling og dannelse af betydelige stenede måner. Da der måske har været en disk med affald, ville kollisioner med de kredsende Nix og Hydra også have reduceret enhver excentricitet i deres kredsløb.
Men der er et stort problem med denne teori. Fra anslagssimuleringer ville disken efter affald omkring Pluto have været meget kompakt. Disken kunne ikke have nået så langt som månens nutidige bane.
En mere teori antyder, at måske månerne var skabt i en post-impact-disk, men meget tæt på Pluto, og derefter gennem gravitationsinteraktioner med Charon, blev banerne fra Nix og Hydra trukket udad, så de kunne bane langt fra Pluto-Charon-post-impact-disken. I henhold til nylige computersimuleringer ser det ikke ud til at være muligt.
For at finde et svar antyder arbejde af Yoram Lithwick og Yanqin Wu (University of Toronto), at vi må se ud over Pluto-Charon-systemet for en kilde til materiale til Nix og Hydra. Fra simuleringer er de ovennævnte teorier om oprettelsen af de små måner, der startes af materiale, der sprøjtes ud fra en stor kollision mellem to store Kuiper Belt-objekter (skaber Pluto og Charon) ekstremt problematiske. De svarer ikke korrekt, hvordan de stærkt excentriske baner, Nix og Hydra ville have fra en kollision, kunne udvikle sig til de næsten cirkulære, de har i dag.
Lithwick og Wu fortsætter med at sige, at de to måners cirkulære, korotationsresonante baner kunne skabes fra en plutocentrisk disk med små bits af sten, der blev opsøgt under Plutos bane rundt om solen. Derfor kan Nix og Hydra være dannet ud fra de stenede rester, der blev tilbage fra udviklingen af solsystemet, og ikke fra en kollisionsbegivenhed, der skabte Charon. Dette gælder muligvis for de utallige andre Kuiper-bælteobjekter i kredsløb i solsystemets fjernvidde, ingen indflydelse er nødvendig for oprettelsen af de små måner, der nu antages at være deres satellitter.
Man håber, at New Horizons-missionen (lanceret 21. januar 2006) til solsystemets fjernvidde afslører nogle af de spørgsmål, der forbliver ubesvarede i dybet i vores mystiske Kuiper Belt. Forhåbentlig vil vi også finde ud af, om Nix og Hydra er børn af Pluto og Charon ... eller om de blev adopteret.
Kilde: arXiv
