Η εξέλιξη των αντικειμένων της Ζώνης Κάιπερ, του Πλούτωνα και του μοναχικού φεγγαριού του Χάροντα μπορεί να έχει κάτι κοινό με τη Γη και τη μοναδική μας Σελήνη: μια γιγάντια πρόσκρουση στο μακρινό παρελθόν.
Ο Δρ Robin Canup, βοηθός διευθυντής του Southwest Research Institute's; (SwRI) Το Τμήμα Διαστημικών Σπουδών, υποστηρίζει μια τέτοια προέλευση για το ζεύγος Πλούτωνα-Χάροντα σε ένα άρθρο για το τεύχος της 28ης Ιανουαρίου του περιοδικού Science.
Ο Canup, ο οποίος επί του παρόντος είναι επισκέπτης καθηγητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, έχει εργαστεί εκτενώς σε ένα παρόμοιο σενάριο «γιγαντιαίας σύγκρουσης» για να εξηγήσει την προέλευση της Σελήνης.
Και στις δύο περιπτώσεις Γης-Σελήνης και Πλούτωνα-Χάρων, οι υδροδυναμικές προσομοιώσεις λείων σωματιδίων του Canup απεικονίζουν μια προέλευση στην οποία μια μεγάλη, λοξή σύγκρουση με τον αναπτυσσόμενο πλανήτη παρήγαγε τον δορυφόρό του και παρείχε στο τρέχον σύστημα πλανήτη-σελήνης τη γωνιακή του ορμή.
Ενώ η Σελήνη έχει μόνο περίπου το 1 τοις εκατό της μάζας της Γης, ο Χάρων αντιπροσωπεύει ένα πολύ μεγαλύτερο 10 έως 15 τοις εκατό της συνολικής μάζας του Πλούτωνα. Οι προσομοιώσεις του Canup υποδηλώνουν ότι ένας αναλογικά πολύ μεγαλύτερος κρουστικός εκκρεμής -ένας σχεδόν τόσο μεγάλος όσο ο ίδιος ο Πλούτωνας- ήταν υπεύθυνος για τον Χάροντα και ότι ο δορυφόρος πιθανότατα σχηματίστηκε άθικτος ως άμεσο αποτέλεσμα της σύγκρουσης.
Σύμφωνα με τον Canup, μια σύγκρουση στην πρώιμη Ζώνη Kuiper -ένας δίσκος αντικειμένων που μοιάζουν με κομήτες που περιφέρονται στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα πέρα από τον Ποσειδώνα- θα μπορούσε να είχε οδηγήσει σε έναν πλανήτη και έναν δορυφόρο με σχετικά μεγέθη και χαρακτηριστικά γωνιακής περιστροφής σύμφωνα με εκείνα του Πλούτωνα -Ζεύγος Charon. Τα αντικείμενα που συγκρούονται θα είχαν διάμετρο περίπου 1.600 έως 2.000 χιλιόμετρα, ή το καθένα περίπου το μισό μέγεθος της Σελήνης της Γης.
«Αυτό το έργο υποδηλώνει ότι παρά τις πολλές διαφορές τους, η Γη μας και ο μικροσκοπικός, μακρινός Πλούτωνας μπορεί να μοιράζονται ένα βασικό στοιχείο στην ιστορία σχηματισμού τους. Αυτό παρέχει περαιτέρω υποστήριξη για την αναδυόμενη άποψη ότι τα γεγονότα στοχαστικής πρόσκρουσης μπορεί να έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των τελικών πλανητικών ιδιοτήτων στο πρώιμο ηλιακό σύστημα», δήλωσε ο Canup.
Η θεωρία της «γιγάντιας πρόσκρουσης» προτάθηκε για πρώτη φορά στα μέσα της δεκαετίας του 1970 για να εξηγήσει πώς σχηματίστηκε η Σελήνη και ένας παρόμοιος τρόπος προέλευσης προτάθηκε για τον Πλούτωνα και τον Χάροντα στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Οι προσομοιώσεις του Canup είναι οι πρώτες που μοντελοποιούν με επιτυχία ένα τέτοιο γεγονός για το ζεύγος Πλούτωνα-Χάρωνα.
Προσομοιώσεις που δημοσιεύθηκαν από τον Canup και έναν συνάδελφό του στο Nature το 2001 έδειξαν ότι μια και μόνο πρόσκρουση από ένα αντικείμενο μεγέθους Άρη στα τελευταία στάδια του σχηματισμού της Γης θα μπορούσε να εξηγήσει το φεγγάρι που έχει εξαντληθεί από σίδηρο και τις μάζες και τη γωνιακή ορμή του συστήματος Γης-Σελήνης.
Αυτό ήταν το πρώτο μοντέλο που εξηγούσε ταυτόχρονα αυτά τα χαρακτηριστικά χωρίς να απαιτείται ουσιαστική τροποποίηση του συστήματος Γης-Σελήνης μετά την πρόσκρουση που σχηματίζει η Σελήνη.
Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών με την επιχορήγηση αρ. AST0307933.
Αρχική πηγή: Δελτίο τύπου SwRI
