Koľko mesiacov má Pluto? Mini-mesiace Pluta, Nix a Hydra boli objavené v roku 2005 (ale pomenované v roku 2006) počas pozorovacej kampane Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Ale odkiaľ tieto satelity pochádzajú? Súčasná akceptovaná teória formácie na veľkom mesiaci, Charon, je podobne ako teória podporujúca vytvorenie Mesiaca Zeme. Predpokladá sa, že veľký náraz medzi dvoma objektmi veľkého Kuiperovho pásu odtrhol Charona od proto-Pluta, čím sa časť plutskej hmoty dostala na obežnú dráhu. V priebehu rokov prílivové sily spárovali dvojicu a Charon sa mohol usadiť na svojej súčasnej obežnej dráhe. Najnovšia teória naznačuje, že Nix a Hydra sú vedľajším produktom tejto kolízie, iba rozbité fragmenty obrovského nárazu. S touto myšlienkou sú však problémy. Mohli Nix a Hydra pochádzať odinakiaľ ako dopad Pluto-Charona?
Malé mesiace, ktoré obiehajú okolo Veľkého objektu Kuiperovho pásu (predtým klasifikovaného ako planéta), sa nachádzajú asi 48 700 kilometrov a 64 800 kilometrov od povrchu Pluta. Najbližší mesiac sa nazýva Nix a najvzdialenejší Hydra. Nix má orbitálnu rezonanciu 4: 1 s obežnou dráhou Charonov a Hydra s väčším mesiacom má rezonanciu 6: 1 (tj Nix obieha Pluto raz za každé štyri orbity Charona; Hydra obieha Pluto raz za každých šesť orbit bitov) ,
Dôvody, ktoré stoja za týmito obiehajúcimi sa mesiacmi, sa ešte len začínajú chápať, ale je známe, že ich rezonancia s obežnou dráhou Charons je zakorenená v priebehu vývoja systému Pluto. Ak predpokladáme, že Hydra a Nix boli tvorené masívnou kolíziou objektu Kuiper Belt Object, najjednoduchším vysvetlením je predpokladať, že sú to celé úlomky nárazu zachyteného v gravitácii systému Pluto-Charon. Vzhľadom na vysoko excentrické obežné dráhy, ktoré by z tejto kolízie vyplynuli, však nie je možné, aby sa z týchto dvoch malých mesiacov vyvinula takmer orbitálna obežná dráha v takmer korotačnej rezonancii s Charonom.
Mohlo by sa teda stať, že sa z prachu a zvyškov vznikajúcich pri počiatočnej zrážke vytvorili mesiace? Ak sa vyrobilo dosť materiálu a ak sa materiál často zrážal, pravdepodobne sa Nix a Hydra narodili zo studeného disku trosiek (namiesto toho, aby to boli celé kúsky skaly), prípadne sa zhlukovali a tvorili veľké skalnaté mesiace. Pretože mohlo ísť o disk trosky, zrážky s obežnou dráhou Nix a Hydra by tiež znížili akúkoľvek excentricitu na ich obežných dráhach.
S touto teóriou je však veľký problém. Zo simulácií nárazu by bol disk s troskami po dopade okolo Pluta veľmi kompaktný. Disk nemohol dosiahnuť až k dnešným obehom mesiacov.
Jedna teória naznačuje, že možno mesiace boli vytvorené na disku po nárazu, ale veľmi blízko Pluta, a potom pomocou gravitačných interakcií s Charonom boli obežné dráhy Nix a Hydra vytiahnuté smerom von, čo im umožnilo obiehať ďaleko od disku s nárazom Pluto-Charon. Podľa nedávnych počítačových simulácií to tiež nie je možné.
Ak chcete nájsť odpoveď, práce Yorama Lithwicka a Yanqina Wua (University of Toronto) naznačujú, že sa musíme pozerať za systém Pluto-Charon, aby sme našli zdroj materiálu pre Nix a Hydra. Zo simulácií sú vyššie uvedené teórie o vytvorení malých mesiacov, ktoré sa začínajú materiálom vyhodeným z veľkej kolízie medzi dvoma objektmi Veľkého Kuiperovho pásu (vytvárajúcimi Pluto a Charona), mimoriadne problematické. Neodpovedajú správne, ako by sa mohli vysoko excentrické obežné dráhy, ktoré by Nix a Hydra z kolízie mohli vyvinúť, do podoby okružných, ktoré majú dnes.
Lithwick a Wu ďalej hovoria, že kruhové koronačné rezonančné obežné dráhy týchto dvoch mesiacov by mohli byť vytvorené z plutocentrického disku malých kúskov skaly nahromadených počas dráhy Pluta okolo Slnka. Preto Nix a Hydra mohli vzniknúť z skalných zvyškov, ktoré zostali z vývoja slnečnej sústavy, a nie z kolíznych udalostí, ktoré vytvorili Charona. To môže platiť pre nespočetné množstvo ďalších objektov Kuiperovho pásu na obežnej dráhe v ďalekej oblasti Slnečnej sústavy, nie je potrebný žiadny vplyv na vytvorenie najmenších mesiacov, o ktorých sa teraz predpokladá, že sú ich satelitmi.
Dúfame, že misia New Horizons (spustená 21. januára 2006) na ďaleké dosahy slnečnej sústavy odhalí niektoré otázky, ktoré zostávajú nezodpovedané v hĺbke nášho tajomného Kuiperovho pásu. Dúfajme, že tiež zistíme, či Nix a Hydra sú deťmi Pluta a Charona ... alebo či boli adoptované.
Zdroj: arXiv
