Szerző: Versitz Péter

2025 január elején a Nature Geoscience-ben publikált tanulmány teljesen új megvilágításba helyezte a Pluto-Charon kisbolygó-páros, illetve a rendszerhez tartozó stabil pályán keringő szatellit-objektumok kialakulásának lehetséges forgatókönyvét.

Az új szimulációs modell már nem folyadékként kezeli a tömegpontokat, hanem szilárd, egybefüggő testként, valamint a deformáció és gravitáció hatására fellépő súrlódás is modellezhetővé vált. Ez a fejlődés jelentősen megváltoztatta az eddigi eredményeket.

Az eddigi szimulációkban amikor a proto-Charon és a proto-Pluto ütközése lezajlott, az anyag teljesen deformálódott, és szinte hagyományos anyag korongot képzett.

A továbbfejlesztett modellben a kollapszus után egy sokkal inkább a kis égitestekre találkozására jellemző „hóember” forma keletkezett, ami azután a közös tömegközéppont körüli keringés erejétől szétvált, és év tízmilliók alatt a két objektum eltávolodott egymástól.

Az új modell sokkal kisebb mértékű anyagátadást mutat, mint az eddigiek. A Plútó nagyarányban kőzetből és kismértékben jégből állt, míg a Charon inkább az üstökösökre jellemzőbb 50-50 százalékban tartalmazhatott jeget és kőzetet, ebből adódóan a két test javarészt meg tudta őrizni az eredeti belső szerkezetét.

A számítás választ adott továbbá a párost kísérő négy kisebb hold keletkezésére, és arra, hogy lehetnek-e további kis méretű égitestek a Pluto-Charon-rendszerben.

A Pluto-Charon-páros egyik alapvető különlegessége a két égitest relatív kis tömegkülönbségéből adódik (a Charon körülbelül feleakkora tömeggel rendelkezik, mint a Pluto), a két objektum közös tömegközéppont körül kering, valamint a rendszerhez tartozik négy kisebb égitest is (név szerint: Styx, Nix, Kerberos és Hidra), amelyek stabil pályán keringenek a páros körül. A New Horizons űrszonda 2015-ben történt elhaladásakor a vizsgálatok egyik része ezekre az objektumokra is vonatkozott, ám a szonda nem talált újabb kísérőket, így kérdéses maradt a további rendszer összetevők létezése.

Az új eredmények sok további vizsgálatra, kutatásra adnak alapot, például a Föld-Hold-páros kialakulása terén, továbbá a Kuiper-övi objektumok vizsgálatában.

Részletesebb információért és az eredeti forrásért az alábbi linkeken érdemes tovább olvasni:
Nature Geoscience:
https://www.nature.com/articles/s41561-024-01612-0
N.C.C.S.:
https://www.nccs.nasa.gov/news-events/nccs-highlights/pluto-charon-simulation
Sw.R.I.:
https://www.swri.org/newsroom/press-releases/swri-models-pluto-charon-formation-scenario-mimics-earth-moon-system

A témához kapcsolódó animáció itt érhető el:
https://www.youtube.com/watch?v=cI0VXA3E_bc