Сколько лун у Плутона? Мини-спутники Плутона, Никс и Гидры были обнаружены в 2005 году (но названы в 2006 году) во время кампании по наблюдению космическим телескопом Хаббла. Но откуда взялись эти спутники? Нынешняя общепринятая теория образования большой луны, Харона, очень похожа на теорию, поддерживающую создание Луны Земли. Считается, что большое столкновение между двумя Большими объектами пояса Койпера отколол Харона от прото-Плутона, выведя кусок массы Плутона на орбиту. С годами приливные силы замедлили пару, и Харону было позволено сесть на его современную орбиту. Недавняя теория предполагает, что Никс и Гидра являются побочным продуктом этого столкновения, просто раздробленными фрагментами огромного удара. Но есть проблемы с этой идеей. Могли ли Никс и Гидра прийти откуда-то еще, кроме удара Плутона-Харона?
Маленькие спутники, которые вращаются вокруг Объекта Большого Пояса Койпера (ранее классифицированного как планета), могут быть найдены приблизительно в 48 700 км и 64 800 км от поверхности Плутона. Ближайшая луна называется Никс, а самая дальняя - Гидра. Никс имеет орбитальный резонанс 4: 1 с орбитой Харона, а большая лунная Гидра имеет резонанс 6: 1 (т.е. Никс будет вращаться вокруг Плутона один раз для каждых четырех орбит Харона; Гидра будет вращаться вокруг Плутона один раз для каждых шести орбит Харона) ,
Причины этих мини-лунных орбит только начинают понимать, но известно, что их резонансы с орбитой Харона укоренились еще во время эволюции системы Плутона. Если предположить, что Гидра и Никс были образованы в результате массивного столкновения Объектов пояса Койпера, самое простое объяснение - предположить, что они представляют собой целые фрагменты от воздействия, оказавшегося под действием силы тяжести системы Плутона-Харона. Однако из-за сильно эксцентричных орбит, которые могли возникнуть в результате этого столкновения, невозможно, чтобы две маленькие луны могли развиться на почти круговую орбиту в почти коротационном резонансе с Хароном.
Итак, возможно ли, что спутники образовались из пыли и мусора, возникших в результате первоначального столкновения? Если было произведено достаточно материала, и если материал часто сталкивался, то, возможно, Никс и Гидра родились из холодного диска из обломков (а не из целых кусков камня), в конечном итоге слияния и образования значительных скалистых лун. Поскольку там мог быть диск из обломков, столкновения с орбитами Никс и Гидра также снизили бы любой эксцентриситет на их орбитах.
Но есть большая проблема с этой теорией. По результатам моделирования удара, постударный диск из обломков, окружающих Плутон, был бы очень компактным. Диск не мог дойти до современных орбит лун.
Еще одна теория предполагает, что, возможно, лун мы Созданные на диске после удара, но очень близко к Плутону, а затем в результате гравитационных взаимодействий с Хароном, орбиты Никс и Гидры были вытянуты наружу, что позволило им двигаться на орбите далеко от диска после удара Плутон-Харон. Согласно недавним компьютерным симуляциям, это тоже не представляется возможным.
Чтобы найти ответ, работы Йорама Литвика и Янькина Ву (Университет Торонто) предполагают, что мы должны смотреть за пределы системы Плутон-Харон, чтобы найти источник материала для Никс и Гидры. Исходя из моделирования, вышеупомянутые теории о создании малых лун, запускаемых материалом, выброшенным в результате большого столкновения между двумя объектами Большого пояса Койпера (создающими Плутон и Харон), чрезвычайно проблематичны. Они не дают правильного ответа о том, как сильно эксцентричные орбиты, которые Никс и Гидра могли бы получить от столкновения, могли развиться в почти круглые, которые они имеют сегодня.
Далее Литвик и Ву говорят, что круговые коротационные резонансные орбиты двух лун могут быть созданы из плутоцентрического диска из маленьких кусочков породы, выкопанных во время орбиты Плутона вокруг Солнца. Следовательно, Никс и Гидра могли образоваться из скалистых обломков, оставшихся от развития Солнечной системы, а не от столкновения, в результате которого возник Харон. Это может быть справедливо для бесчисленных других объектов пояса Койпера на орбите в дальних пределах Солнечной системы, никакого воздействия не требуется для создания крошечных лун, которые теперь считаются их спутниками.
Есть надежда, что миссия «Новые горизонты» (запущенная 21 января 2006 г.) в дальние уголки Солнечной системы откроет некоторые вопросы, которые остаются без ответа в глубине нашего таинственного пояса Койпера. Надеемся, мы также узнаем, являются ли Никс и Гидра детьми Плутона и Харона ... или они были усыновлены.
Источник: arXiv
