Kolik měsíců má Pluto? Mini-měsíce Pluta, Nix a Hydra, byly objeveny v roce 2005 (ale pojmenované v roce 2006) během pozorovací kampaně Hubble Space Telescope. Ale odkud tyto satelity pocházejí? Současná přijímaná teorie formace na velkém měsíci, Charon, je podobně jako teorie podporující vytvoření Země Měsíce. Předpokládá se, že velký dopad mezi dvěma velkými objekty Kuiperova pásu odtrhl Charona od proto-Pluta, čímž se na oběžné dráze dostal kus plutské hmoty. V průběhu let přílivové síly dvojici zpomalily a Charon se mohl usadit na své současné oběžné dráze. Nedávná teorie naznačuje, že Nix a Hydra jsou vedlejším produktem této srážky, pouze rozbily fragmenty obrovského dopadu. S touto myšlenkou však existují problémy. Mohly Nix a Hydra pocházet odjinud než dopad Pluto-Charon?
Malé měsíce, které obíhají kolem Velkého Kuiperova pásu (dříve klasifikovaného jako planeta), se nacházejí asi 48 700 kilometrů a 64 800 kilometrů od povrchu Pluta. Nejbližší měsíc se jmenuje Nix a nejdál Hydra. Nix má orbitální rezonanci 4: 1 s Charonovou oběžnou dráhou a větší měsíc Hydra má rezonanci 6: 1 (tj. Nix obíhá Pluto jednou za každé čtyři Charonovy oběžné dráhy; Hydra obíhá Pluto jednou za každých šest Charonových drah) .
Důvody, které stojí za těmito mini-oběžnými dráhami, se teprve začínají chápat, ale je známo, že jejich rezonance s oběžné dráze Charonů jsou zakořeněny zpět v průběhu vývoje systému Pluto. Pokud předpokládáme, že Hydra a Nix byly vytvořeny z masivní kolize Kuiper Belt Object, nejjednodušší vysvětlení je předpokládat, že jsou to celé fragmenty z dopadu zachyceného v gravitaci systému Pluto-Charon. Vzhledem k vysoce excentrickým oběhům, které by z této srážky vyplynuly, však není možné, že by se tyto dvě malé měsíce mohly vyvinout na téměř kruhovou oběžnou dráhu v téměř korotační rezonanci s Charonem.
Mohlo by tedy být možné, že se měsíce vytvořily z prachu a úlomků způsobených počáteční kolizí? Pokud bylo vyrobeno dost materiálu a pokud se materiál často střetával, pravděpodobně se Nix a Hydra narodili ze studeného disku trosek (spíše než aby to byly celé kusy skály), nakonec se spojily a vytvořily značné skalnaté měsíce. Vzhledem k tomu, že by mohl existovat disk trosek, kolize s oběžnými dráhami Nix a Hydra by také snížily jakoukoli výstřednost na jejich oběžné dráze.
S touto teorií je však velký problém. Ze simulací nárazu by disk po troskách obklopující Pluto byl velmi kompaktní. Disk nemohl dosáhnout až k dnešním orbitům měsíců.
Jedna teorie naznačuje, že možná měsíce byly vytvořené na disku po nárazu, ale velmi blízko Plutu, a poté prostřednictvím gravitačních interakcí s Charonem byly oběžné dráhy Nix a Hydra vytaženy směrem ven, což jim umožnilo obíhat daleko od disku s dopadem na Pluto-Charon. Podle nedávných počítačových simulací to také není možné.
Abychom našli odpověď, práce Yoram Lithwick a Yanqin Wu (University of Toronto) naznačují, že musíme hledat za systémem Pluto-Charon zdroj materiálu pro Nix a Hydra. Ze simulací jsou výše uvedené teorie o vytváření malých měsíců zahájených materiálem vystřeleným z velké kolize mezi dvěma velkými Kuiperovými pásy (vytvářející Pluto a Charon) extrémně problematické. Neodpovídají správně, jak by se vysoce excentrické oběžné dráhy Nix a Hydra z kolize mohly vyvinout v blízké kruhové dráhy, jaké mají dnes.
Lithwick a Wu dále říkají, že kruhové, koronační rezonanční oběžné dráhy obou měsíců by mohly být vytvořeny z plutocentrického disku malých kousků horniny nabitých během orbity Pluto kolem Slunce. Proto Nix a Hydra mohly být vytvořeny ze skalnatých zbytků, které zbyly z vývoje Sluneční soustavy, a nikoli z kolizní události vytvářející Charon. To může platit i pro nesčetné další objekty Kuiperova pásu na oběžné dráze v dalekých úsecích Sluneční soustavy, pro vytvoření těch malých měsíců, o nichž se nyní uvažuje, že jsou jejich satelity, není nutný žádný dopad.
Doufáme, že mise New Horizons (zahájená 21. ledna 2006) do dalekého dosahu Sluneční soustavy odhalí některé otázky, které zůstanou nezodpovězeny v hlubinách našeho tajemného Kuiperova pásu. Doufejme, že také zjistíme, zda jsou Nix a Hydra děti Pluta a Charona… nebo zda byly adoptovány.
Zdroj: arXiv
