Sámuel, Hajna
21 °C
32 °C

Porból keletkezhettek a Plútó új holdjai

2008.03.03. 15:22
Egy új kutatás szerint a 2005-ben felfedezett, majd 2006-ban elnevezett kis holdjainak anyagát a Pluto a Naprendszer keletkezésének idejéből visszamaradt porból fogta be – írja a hirek.csillagaszat.hu.

A Pluto kicsiny holdjait 2005-ben, a Hubble Űrteleszkóppal fedezték fel. Nevet - Nix és Hydra - 2006-ban kaptak. Az egyébként szintén 2006-ban "visszaminősített" Pluto holdrendszere így már három tagot számlál, ezért a holdak származásának kérdése is egyre érdekesebb probléma. A holdrendszer legnagyobb tagja, az 1977 óta ismert Charon keletkezésének körülményei az aktuálisan elfogadott elmélet szerint leginkább saját kísérőnk, a Hold létrejöttéhez hasonlítanak. Eszerint a hold anyagát a formálódó Plutóból egy nagy ütközés szakította ki, s állította a csonkolt égitest körüli pályára. Az idők folyamán aztán az árapályerők lelassították a párost, s így alakult ki a Charon ma ismert kötött pályája. A Nix és Hydra holdakra vonatkozó elmélet is hasonló keletkezési mechanizmust sugall. Kérdés azonban, hogy ugyanazon ütközés következtében jöhettek-e létre, mint a Charon, vagy egy másik katasztrófa eredményezhette őket.

Mindkét holdacska pályája csak kissé tér el a körtől. Közülük a kisebb Nix van közelebb a Plutóhoz, távolsága 48700 km, míg a távolabbi Hydra pályasugara 64800 km. Mindkét égitest úgynevezett középmozgás-rezonanciában van a Charon holddal, a Nix esetében ennek aránya 4:1, a Hydra esetében pedig 6:1. Ez azt jelenti, hogy a Nix és a Hydra egyszer-egyszer kerüli meg a Plutot, míg a Charon négyszer, illetve hatszor. A Naprendszerben hasonló rezonanciákra számos példa található, az ilyen mozgások valószínűleg hosszú dinamikai fejlődés eredményeként jönnek létre.

A Pluto és holdjai a HST felvételén. (NASA, ESA, H. Weaver (JHU/APL), A. Stern (SwRI), HST Pluto Companion Search Team)

A Nix és a Hydra esetében a középmozgás-rezonanciák magyarázata a Pluto-rendszer keletkezési körülményeiben kereshető. Ha feltesszük, hogy szintén a Charont létrehozó ütközés eredményeként jöttek létre, akkor a legegyszerűbb magyarázat az, hogy egy darabban szakadtak ki az ütköző égistestekből, majd a Pluto-Charon rendszer gravitációs tere befogta őket. Ezzel az elképzeléssel az a probléma, hogy az ilyen ütközések során keletkező darabok várhatóan nagy excentricitású pályákra kerülnek, melyekből a Nix és a Hydra esetében tapasztalt majdnem kör alakú pályák kialakulása nehezen magyarázható. Egy másik lehetőség - még mindig az ütközéses elmélet keretein belül -, hogy a holdak nem egyben szakadtak ki, hanem az ütközés törmelékéből álltak össze hosszabb idő alatt.

A növekvő holdak pályái aztán a törmelék apró részecskéinek folyamatos hatására érhették el végül a kör alakot. Sajnos ezzel az elképzeléssel is van gond. Numerikus szimulációk azt mutatják, hogy az ütközés eredményeként létrejövő törmelékkorong rendkívül kompakt lenne, kisebb, mint a holdak mai pályáinak mérete. Elképzelhető lenne még az is, hogy a holdacskák a törmelékkorongból keletkeztek ugyan a Pluto közvetlen közelében, de a Charon gravitációs hatására kifele vándoroltak, s így érték el a mai, a korongtól távoli pályáikat. A szimulációk azonban ennek a lehetőségnek is nagyon kicsiny esélyt adnak.

A megoldást talán Yoram Lithwick és Yanqin Wu (University of Toronto) javaslata jelenti. Számításaik szerint a fenti problémákat elkerülhetjük, ha feltesszük, hogy a két hold nem két, a Kuiper-övben keringő égistest ütközésének eredményeként alakult ki, ami egyébként a Charont is létrehozta, hanem egy olyan plutocentrikus porkorongból, amit a Pluto a Naprendszer keletkezésének idejéből megmaradt anyagból gyűjtött össze a Nap körüli keringése során. Így természetesen az is elképzelhető, hogy a Kuiper-öv számtalan más objektuma is rendelkezhet a Pluto kicsiny holdjaihoz hasonló, ugyanilyen módon keletkezett kísérőkkel. A kérdés tisztázásához hozzájárulhat majd a 2006 januárjában felbocsátott New Horizons szonda is, ha 2015/2016-ban eléri célját, a Pluto rendszerét és a Kuiper-övet. Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.