Плутон і яго Месяц Харон; Кампазіцыйныя выявы, злучаныя з многіх малюнкаў

Хіба "Вялікі ўдар" стварыў усе Луны Плутона?

Кругом вакол яе пяці месяцаў, Плутон - самы багаты скалісты свет, вядомы дагэтуль. Як гэта атрымалася такім чынам?

"Мы сапраўды чакаем, што місія будзе трансфармацыйнай. Гэта асноўны кавалак арыгінальных візітаў на планеты. Для нас гэта зойме 4 мільярды міль і 4 мільярды гадоў назад ». -Алан Стэрн

На працягу больш васьмідзесяці гадоў Плутон валадарыў не толькі самым вялікім светам у поясе Койпера, але і самай вялікай планетай карліка ў Сонечнай сістэме. У адрозненне ад усіх іншых такіх светаў, якія мы калі-небудзь выяўлялі, аднак Плутон унікальны сваёй складанай і разнастайнай сістэмай Месяца. У той час як усе астатнія вядомыя карлікавыя планеты маюць толькі адну-дзве вядомыя месяцы, усе яны маленькія, Плутон можа пахваліцца пяццю: Харон, Стыкс, Нікс, Керберас і Гідра. Больш за тое, Харон велізарны: калі б ён не кружыў з Плутона, ён быў бы шостай па велічыні карлікавай планетай ва ўсёй Сонечнай сістэме. Як узнікла плутонская сістэма? Цяпер, калі ўсе дадзеныя Новых Гарызонтаў вярнуліся, гіганцкае сутыкненне, вядомае пад назвай "Вялікі ўдар", стала вядучым вінаватым.

Масавае сутыкненне буйных прадметаў у космасе можа прывесці да таго, што большы выбухне вялікую колькасць смецця, які потым можа злівацца з некалькімі вялікімі прадметамі, напрыклад, лунамі, якія застаюцца побач з бацькоўскім целам. Малюнак: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle (SSC).

Вялікія, масіўныя аб'екты, якія сутыкаюцца з планетамі памеру планеты, у нашай Сонечнай сістэме - нічога рэдкага. У Зямлі не было месяца, пакуль вялікая прата планета Марса сутыкнулася з нашымі ўласнымі, высадзіўшы смецце, якое ў выніку ўвайшло ў нашу Месяц. Марс таксама быў без месяцовых месяцаў, пакуль не адбылося маштабнае сутыкненне басейна, які ахопліваў палову планеты, стварыўшы тры суседнія луны, дзве з якіх засталіся. У гэтых абодвух выпадках прыводзяцца асноўныя доказы таго, што матэрыял, які ўтварае гэтыя луны, падобны з ​​матэрыялам кары на паверхні мацярынскай планеты, што луны арбіты знаходзяцца побач з планетай і адзін з адным, і ўсе яны арбітуюць у адной плоскасці і ў тым самым кірунку, як адзін да аднаго.

Гэты здымак, зроблены касмічным тэлескопам

У цэлым ёсць тры асноўныя спосабы фарміравання Месяца:

  1. ад вялікага ўздзеяння, які выганяе смецце, якое потым зліваецца ў Месяц (альбо Луны),
  2. ад першапачатковага фарміравання самой планеты, калі кругапланетны дыск распадаецца на луны і / або кольцы,
  3. і ад гравітацыйнага захопу іншых аб'ектаў Сонечнай сістэмы, такіх як астэроіды, каметы і аб'екты пояса Койпера.

Першы - гэта тое, як большасць скальных планет і карлікавых планет атрымліваюць луны, другі - тое, як з'явілася большасць лунных газаў (і кольцаў), а трэці тлумачыць долю светаў вакол (у асноўным) газавых гігантаў, як Сатурн Трытон Фібі ці Няптуна.

Кольца з матэрыялу, створанага ў выніку ўзаемадзеяння Сонца з Фібі, прыводзіць да самага вялікага, дыфузнага і самага знешняга кольца, вядомага дзе-небудзь у Сонечнай сістэме. Гэта, разам з вуглом арбіты Фібі, яго пеністай паверхняй і рэтраграднай рухам вакол Сатурна, - усё гэта паказвае на яго статус захопленага аб'екта. Малюнак: NASA / JPL-Caltech / Keck.

Дык што з пяць лун Плутона? Яны вельмі і вельмі настойліва паказваюць на гэтую гіпотэзу "Вялікага ўдару" з шэрагу доказаў. Усе луны выконваюць простую арбітальную схему: калі вы зоймеце колькасць часу, якое Чарон патрабуе для арбіты Плутона, вы выявіце, што арбіт Стыкса ў 3 разы перавышае гэтую колькасць, Нікс у 4 разы, Керберас у 5 разоў, а Гідра ў 6. Памылкі ў гэтых лічбах складаюць адпаведна 5%, 3%, 1% і 0,3%. Гэта вельмі добры паказчык таго, што яны ўтварыліся з аблокаў смецця і былі выштурхнуты ў свае цяперашнія рэзанансы. У той час як у Плутона ёсць льды і атмасфера, Харон, нягледзячы на ​​свой памер, не робіць, што сведчыць пра тое, што ён утварыўся ад уздзеяння. І ўсе пяць лун, у меру вымярэнняў New Horizon, маюць падобныя элементарныя кампазіцыі і шэрыя колеры.

Гэта кампазіцыйнае малюнак паказвае слабую вялікую поўню Плутона, Харон і ўсе чатыры маленькія луны Плутона, вырашаныя разведвальнікам далёкага дзеяння (LORRI) на караблі New Horizons. Усе спадарожнікі адлюстроўваюцца з агульнай інтэнсіўнасцю расцяжэння і прасторавай шкалой. Усе чатыры маленькія луны моцна выцягнутыя, што сведчыць пра верагоднае кампазіцыйнае паходжанне для ўсіх іх. Малюнак: NASA / JHUAPL / SwRI.

Усе пяць светаў нахілены менш чым на адзін градус да экватара Плутона, што сведчыць аб адсутнасці гравітацыйнага захопу. У той час як Плутон мае чырванаваты колер, недахоп лятучых рэчываў назіраецца ва ўсіх пяці лунах, а гэта азначае, што незалежна ад уздзеяння луны таксама не дазволілі гэтым самым лунам павесіць на самыя лёгкія элементы і малекулы. І, нарэшце, блізкае даследаванне чатырох маленькіх лун - Стыкса, Нікса, Кербераса і Гідры - усё паказвае на тое, што гэтыя целы зліліся з некалькіх меншых целаў, якія пазней сталі гравітацыйна звязаны.

Вялікі КБО, які ўздзейнічаў на пра-Плутон, мог бы не толькі выгнаць смецце, якое ўтварала Харон, але і вы ўтварылі мноства знешніх, меншых лун, напрыклад, чатыры вядомыя існавалі. Крэдыт малюнка: Acom пры праекце Вікіпедыя.

Характар ​​злітых целаў гэтых маленькіх лун зноў паказвае на агульнае паходжанне, і найбольш верагоднай прычынай з'яўляецца гіганцкі старажытны ўдар. Пасля адкрыцця меншых, знешніх лун, многія чакалі, што Новыя Гарызонты знойдуць іншых. Той факт, што больш нічога не было, хаця арбіты маглі падоўжыць больш, чым у дзесяць разоў, без праблем, усё сведчыць аб блізкім паходжанні. Адна з загадак, аднак, таму, што вакол Плутона няма астатніх кольцаў. На такім вялікім адлегласці ад Сонца магла застацца кальцавая сістэма. Гэта адзінае сведчанне, якое не адпавядае ідэальнай гіпотэзе "Вялікі ўдар".

Малая планета Chariklo, размешчаная паміж Сатурнам і Уранам, з'яўляецца адзіным негазавым гігантам у Сонечнай сістэме, які, як вядома, мае кольцы. Тэарэтычна можна думаць, што і Плутон павінен быў іх мець. Малюнак: Інстытут Астрафіі Андалусіі (IAA-CSIC).

Магчыма, самае характэрнае, што сістэма Плутон-Харона настолькі масіўная, што астатнія чатыры луны, застаючыся на стабільных арбітах, маюць няўстойлівыя ўласцівасці кручэння. З кожным праходам вакол Плутона і Харона гравітацыйныя ўзаемадзеянні выклікаюць няправільны рух, а значыць, няма стабільнасці паміж тым, што "дзень" сапраўды азначае ад арбіты да арбіты гэтых светаў. У той час як нашы погляды на два сусветных гіганта, Плутон і Харон, былі далёка і далёка не галоўнымі прызамі місіі "Новыя гарызонты", паходжанне ўсёй планетарнай сістэмы прыйшло ў паездку.

І гэта настойліва мяркуе, калі мы глядзім на іншыя вялікія сусветы ў знешняй Сонечнай сістэме, што любы з тых, хто з лунамі, можа таксама падзейнічаць сваім паходжанню. Калі мы можам вымераць іх арбіты (і знайсці іх збліжаныя) і іх кампазіцыі (і выявіць, што яны падобныя на бацькоўскі свет), мы можам проста даведацца нешта фенаменальнае: што вялікія, масіўныя сутыкненні - гэта тое, як камяністыя светы робяць пераважная большасць іх спадарожнікаў!

Цяпер пачынаецца з выбуху на Forbes, і апублікаваны на Medium дзякуючы нашым прыхільнікам Patreon. Этан з'яўляецца аўтарам дзвюх кніг "За межамі Галактыкі" і "Трэкнологія: Навука пра зорны шлях" ад трыкутнікаў да "драйву".