Hány holdja van Plutonnak? A Plútó, a Nix és a Hydra mini-holdjait 2005-ben fedezték fel (de 2006-ban nevezték el) a Hubble Űrtávcső megfigyelési kampánya során. De honnan származtak ezek a műholdak? A jelenlegi elfogadott elmélet a nagy hold kialakulásáról, Charon, nagyjából hasonlít a Föld hold létrehozását támogató elmélethez. Úgy gondolják, hogy két nagy Kuiper-öv-tárgy közötti nagy ütés csorbította Charon-t a proto-Plutonból, és a Plutó tömegének darabját pályára tette. Az évek során az árapály erõi lelassították a párt, és Charonnak megengedte, hogy letelepedjen a mai pályára. A legújabb elmélet azt sugallja, hogy a Nix és a Hydra ennek az ütközésnek a mellékterméke, csupán a hatalmas hatás széttöredezett darabjai. De vannak problémák ezzel az elképzeléssel. Lehetséges, hogy a Nix és a Hydra másutt származnak, nem a Pluto-Charon ütközésen?
A nagy Kuiper-öv tárgyát (korábban bolygóként besorolt) kis holdjai körülbelül 48 700 kilométerre és 64 800 kilométerre találhatók Plútó felületétől. A legközelebbi holdot Nixnek hívják, a legtávolabbi pedig Hydra. A Nix orbitális rezonanciája 4: 1 a Charons pályán, és a nagyobb hold Hydra 6: 1 rezonanciája van (vagyis a Nix a négy Charon keringési pályán egyszer Plutont kering, a Hydra pedig hat Charon keringésével egyszer halad Plutont.) .
A mini-hold körüli pályák okait csak most kezdjük megérteni, de tudjuk, hogy a Charons-pályán való rezonanciájuk a Plútó-rendszer evolúciója során vezet vissza. Ha feltételezzük, hogy a Hydra és a Nix egy hatalmas Kuiper-öv-objektum ütközésből képződött, akkor a legegyszerűbb magyarázat annak feltételezése, hogy egész töredékek vannak a Pluto-Charon rendszer gravitációjában elért ütésekből. Azonban az erősen excentrikus pályák miatt, amelyek ennek az ütközésnek a következményei lehettek, nem valószínű, hogy a két kis hold közeli körpályára fejlődött volna, közel korotációs rezonanciában Charonnal.
Tehát lehetséges, hogy a holdak a kezdeti ütközés során keletkező porból és törmelékből képződhetnek? Ha elegendő anyag lett előállítva, és ha az anyag gyakran ütközött, akkor Nix és Hydra valószínűleg a törmelék hideg korongjából születtek (ahelyett, hogy egész kődarab lenne), végül összeilleszkedve és számottevő sziklás holdakat képezve. Mivel lehet, hogy volt egy törmeléklemez, a Nix és a Hydra körüli körüli ütközések szintén csökkentik a pálya excentricitását.
De ennek az elméletnek nagy problémája van. Az ütközési szimulációk alapján a Plútót körülvevő törmelék utólagos ütéskorongja nagyon kompakt lett volna. A korong nem érhette el a holdok keringési pályáját.
Még egy elmélet azt sugallja, hogy talán a holdak voltak egy post-impakt lemezen hoztak létre, de nagyon közel álltak a Plútóhoz, majd a Charonnal végzett gravitációs kölcsönhatások révén a Nix és a Hydra pályáit kifelé húzták, lehetővé téve számukra, hogy keringjenek a Pluto-Charon ütközés utáni lemeztől messze. A legfrissebb számítógépes szimulációk szerint ez sem tűnik lehetségesnek.
A válasz megtalálásához Yoram Lithwick és Yanqin Wu (Toronto Egyetem) munkája azt sugallja, hogy a Nix és a Hydra anyagforrását a Pluto-Charon rendszeren túl kell vizsgálnunk. A szimulációkból kitűnik, hogy a két nagy hold létrehozásának fenti elméletei, amelyeket két nagy Kuiper-öv-objektum (Plútót és Krónot létrehozó) nagy ütközések által kibocsátott anyagból indítanak el, rendkívül problematikusak. Nem válaszolnak helyesen, hogy a Nix és Hydra erősen excentrikus pályái miként alakulhatnak ki az ütközésekből azoknak a közeli körzeteknek, amelyek ma vannak.
Lithwick és Wu azt állítják, hogy a két hold körkörös, korotációs rezonanciájú pályáit egy Plutocentrikus lemezből lehet létrehozni, amelyben kis apró szikladarabok vannak felcsavarva a Pluto körüli pályán a Nap körül. Ezért a Nix és a Hydra a Naprendszer fejlődéséből megmaradt sziklás törmelékből, nem pedig a Charonot létrehozó ütközési eseményből képezhetők. Ez igaz lehet a Naprendszer távolabbi körzetében keringő számtalan más Kuiper-öv-objektumra is, nincs szükség hatásra az apró holdak létrehozásához, amelyeket most műholdaiknak tartanak.
Reméljük, hogy az Új Horizont küldetése (2006. január 21-én indult) a Naprendszer távoli területeire felfedi néhány olyan kérdést, amelyek rejtélyes Kuiper-övünkben még mindig megválaszolatlanul maradnak. Remélhetőleg megtudjuk azt is, hogy Nix és Hydra Plútó és Charon gyermekei… vagy örökbefogadtak.
Forrás: arXiv
