Ein neues Computermodell schlägt eine Reihe von Pluto-Satelliten vor, die kollidieren, zerbrechen, sich nach außen bewegen und sich dann wieder aufbauen.
Ein großer Einschlag vor vier Milliarden Jahren könnte laut einem neuen Modell, das von Planetenwissenschaftlern des Southwest Research Institute (SwRI) entwickelt wurde, für die rätselhafte Umlaufbahnkonfiguration der fünf bekannten Satelliten von Pluto verantwortlich sein.
Beginnend mit Charon, Plutos nächstem und größtem Mond, umkreist jeder der weiter entfernten - und viel kleineren - Monde Pluto entsprechend einem stetig zunehmenden Faktor in Charons eigener Umlaufbahn. Die kleinen Satelliten Styx, Nix, Kerberos und Hydra haben Umlaufzeiten, die fast genau drei-, vier-, fünf- und sechsmal länger sind als die von Charon.
"Ihre Entfernung von Pluto und die Anordnung der Satelliten in der Umlaufbahn waren eine Herausforderung für die Theorie der Bildung von Kleinsatelliten", sagte der leitende Ermittler Dr. Harold "Hal" Levison, ein Wissenschaftler des SwRI Planetary Science Directorate in Boulder, Colorado.
Plutos kleinste Monde, die zuvor als "P4" und "P5" bezeichnet wurden, wurden im Juli 2013 umbenannt. "P4" wurde Styx und "P5" wurde Kerberos genannt. Bildnachweis: NASA; ESA; M. Showalter, SETI Institut
"Modelle für die Bildung von Charon hinterlassen viele kleine Satelliten, aber alle sind viel näher an Pluto als das heutige System", sagte Levison.
Ein Hauptproblem bestand darin, zu verstehen, wie diese Satelliten nach außen bewegt werden können, sie jedoch nicht aus dem Pluto-Charon-System zu verlieren oder gegen Charon abstürzen zu lassen. Levison sagte: "Diese Konfiguration deutet darauf hin, dass wir einen wichtigen Mechanismus für den Materialtransport in diesem System vermisst haben."
Levisons Studie galt als die früheste und dynamischste Epoche des Pluto / Charon-Systems. Es wird vermutet, dass Charon während einer Periode in der Geschichte des Sonnensystems, in der solche Kollisionen dramatisch häufiger auftraten, durch einen starken Aufprall entstanden ist. Alle ursprünglich überlebenden Satelliten würden wahrscheinlich bei Kollisionen zerstört, aber diese zerschmetterten Monde würden nicht verloren gehen. vielmehr würden ihre Überreste im Pluto / Charon-System verbleiben und zum Ausgangspunkt für den Bau neuer Satelliten werden.
Somit hätte es in der Geschichte von Pluto und Charon viele Generationen von Satellitensystemen gegeben.
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Plutos Mond Charon ist möglicherweise während einer großen Kollision entstanden, in einer Periode in der Geschichte des Sonnensystems, in der Kollisionen häufiger waren. Alle ursprünglich überlebenden Satelliten würden wahrscheinlich bei Kollisionen zerstört, aber diese zerschmetterten Monde würden nicht verloren gehen. vielmehr würden ihre Überreste im Pluto / Charon-System verbleiben und zum Ausgangspunkt für den Bau neuer Satelliten werden.
Bei der Modellierung der Zerstörung der Satelliten stellte die Studie fest, dass es eine Methode geben könnte, um sie oder ihre Bausteine aufgrund der konkurrierenden Auswirkungen von Charons Gravitationsstößen und Kollisionen zwischen den Trümmern der gestörten Satelliten nach außen zu bewegen. Charon ist der größte Satellit eines Planeten oder Zwergplaneten. Er wiegt 1/10 der Masse von Pluto (der Mond der Erde ist nur 1/81 der Masse der Erde) und könnte die kleinen Satelliten schnell nach außen schleudern, wenn sie es wären sich zu nah nähern.
In der Zwischenzeit können Kollisionen zwischen kleinen Satelliten die Umlaufbahnen verändern, um die Dinge von Charon fernzuhalten. In Kombination führt dies dazu, dass eine Reihe von Satelliten kollidieren, in Stücke brechen, sich nach außen bewegen und sich dann wieder aufbauen.
"Die Konsequenzen für dieses Ergebnis sind, dass die gegenwärtigen Kleinsatelliten die letzte Generation vieler vorhergehender Satellitengenerationen sind", sagte Dr. Kevin Walsh, ein weiterer Forscher und Forscher im Planetary Science Directorate des SwRI in Boulder, Colorado. "Sie wurden wahrscheinlich vor etwa 4 Milliarden Jahren gegründet und haben sich nach einer ereignisreichen Million von Jahren des Brechens und Wiederaufbaus bis heute in ihrer jetzigen Konfiguration erhalten."
Ein Raumschiff ist jetzt auf dem Weg nach Pluto. Das Video unten zeigt mehr über die Mission New Horizons in Pluto, die im Juli 2015 dem Pluto-System am nächsten kommen soll.