De evolutie van Kuiper Belt-objecten, Pluto en zijn eenzame maan Charon heeft mogelijk iets gemeen met de aarde en onze enkele maan: een gigantische impact in het verre verleden.
Dr. Robin Canup, assistent-directeur van het Southwest Research Institute? (SwRI) Department of Space Studies, pleit voor een dergelijke oorsprong voor het Pluto-Charon-paar in een artikel voor het nummer van 28 januari van het tijdschrift Science.
Canup, die momenteel gasthoogleraar is aan het California Institute of Technology, heeft uitgebreid gewerkt aan een soortgelijk "gigantisch botsingsscenario" om de oorsprong van de maan te verklaren.
In zowel de gevallen Aarde-Maan als Pluto-Charon geven Canup's hydrodynamische simulaties met gladde deeltjes een oorsprong weer waarin een grote, schuine botsing met de groeiende planeet zijn satelliet voortbracht en het huidige planeet-maansysteem van zijn impulsmoment voorzag.
Terwijl de maan slechts ongeveer 1 procent van de massa van de aarde heeft, is Charon goed voor een veel grotere 10 tot 15 procent van de totale massa van Pluto. Canup's simulaties suggereren dat een proportioneel veel groter impactor - een bijna even groot als Pluto zelf - verantwoordelijk was voor Charon, en dat de satelliet waarschijnlijk intact was gevormd als direct gevolg van de botsing.
Volgens Canup had een botsing in de vroege Kuipergordel - een schijf van komeetachtige objecten die in het buitenste zonnestelsel buiten Neptunus cirkelen - aanleiding kunnen geven tot een planeet en satelliet met relatieve afmetingen en hoekrotatie-eigenschappen die consistent zijn met die van de Pluto -Charon-paar. De botsende objecten zouden ongeveer 1.600 tot 2.000 kilometer in diameter zijn geweest, of elk ongeveer de helft van de grootte van de maan van de aarde.
“Dit werk suggereert dat ondanks hun vele verschillen, onze aarde en de kleine, verre Pluto een sleutelelement kunnen delen in hun vormingsgeschiedenis. Dit biedt verdere ondersteuning voor de opkomende visie dat stochastische impactgebeurtenissen mogelijk een belangrijke rol hebben gespeeld bij het vormen van de uiteindelijke planetaire eigenschappen in het vroege zonnestelsel, ”zei Canup.
De 'gigantische impact'-theorie werd voor het eerst voorgesteld halverwege de jaren zeventig om uit te leggen hoe de maan zich vormde, en een vergelijkbare oorsprongsmodus werd begin jaren tachtig voorgesteld voor Pluto en Charon. Canup's simulaties zijn de eerste die een dergelijk evenement voor het Pluto-Charon-paar succesvol hebben gemodelleerd.
Simulaties gepubliceerd door Canup en een collega in Nature in 2001 toonden aan dat een enkele impact van een Mars-formaat object in de late stadia van de formatie van de aarde de oorzaak kan zijn van de ijzerarme maan en de massa's en het impulsmoment van het aard-maansysteem.
Dit was het eerste model dat deze kenmerken gelijktijdig uitlegde zonder te vereisen dat het aarde-maansysteem substantieel moest worden gewijzigd na de maanvormende inslag.
Dit onderzoek werd ondersteund door de National Science Foundation onder subsidie nr. AST0307933.
Oorspronkelijke bron: SwRI News Release
