Die Entwicklung der Kuipergürtel-Objekte, Pluto und seines einsamen Mondes Charon haben möglicherweise etwas mit der Erde und unserem einzigen Mond gemeinsam: einen riesigen Einschlag in der fernen Vergangenheit.
Dr. Robin Canup, stellvertretender Direktor des Southwest Research Institute? (SwRI) Department of Space Studies, argumentiert in einem Artikel für die Ausgabe vom 28. Januar der Zeitschrift Science für einen solchen Ursprung des Pluto-Charon-Paares.
Canup, derzeit Gastprofessor am California Institute of Technology, hat intensiv an einem ähnlichen Szenario einer „Riesenkollision“ gearbeitet, um den Ursprung des Mondes zu erklären.
Sowohl im Erde-Mond- als auch im Pluto-Charon-Fall zeigen Canups glatte Teilchen-Hydrodynamik-Simulationen einen Ursprung, bei dem eine große, schräge Kollision mit dem wachsenden Planeten seinen Satelliten erzeugte und dem aktuellen Planeten-Mond-System seinen Drehimpuls lieferte.
Während der Mond nur etwa 1 Prozent der Erdmasse ausmacht, macht Charon viel mehr 10 bis 15 Prozent der Gesamtmasse von Pluto aus. Canups Simulationen legen nahe, dass ein proportional viel größerer Impaktor – einer fast so groß wie Pluto selbst – für Charon verantwortlich war und dass der Satellit wahrscheinlich als direktes Ergebnis der Kollision intakt gebildet wurde.
Canup zufolge könnte eine Kollision im frühen Kuipergürtel – einer Scheibe aus kometenartigen Objekten, die das äußere Sonnensystem jenseits von Neptun umkreisen – zu einem Planeten und Satelliten mit relativen Größen und Winkelrotationseigenschaften geführt haben, die denen des Pluto . entsprechen -Charon-Paar. Die kollidierenden Objekte hätten einen Durchmesser von etwa 1.600 bis 2.000 Kilometern oder etwa die Hälfte des Erdmondes gehabt.
„Diese Arbeit legt nahe, dass unsere Erde und der winzige, ferne Pluto trotz ihrer vielen Unterschiede ein Schlüsselelement in ihrer Entstehungsgeschichte haben könnten. Dies unterstützt weiter die aufkommende Ansicht, dass stochastische Einschlagsereignisse eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der endgültigen planetarischen Eigenschaften im frühen Sonnensystem gespielt haben könnten“, sagte Canup.
Die „Giant Impact“-Theorie wurde erstmals Mitte der 1970er Jahre vorgeschlagen, um zu erklären, wie der Mond entstand, und eine ähnliche Entstehungsweise wurde Anfang der 1980er Jahre für Pluto und Charon vorgeschlagen. Canups Simulationen sind die ersten, die ein solches Ereignis für das Pluto-Charon-Paar erfolgreich modellieren.
Von Canup und einem Kollegen in Nature im Jahr 2001 veröffentlichte Simulationen zeigten, dass ein einzelner Aufprall eines marsgroßen Objekts in den späten Stadien der Erdentstehung den eisenarmen Mond sowie die Massen und den Drehimpuls des Erde-Mond-Systems erklären könnte.
Dies war das erste Modell, das diese Eigenschaften gleichzeitig erklärte, ohne dass das Erde-Mond-System nach dem Mondeinschlag wesentlich modifiziert werden musste.
Diese Forschung wurde von der National Science Foundation unter der Stipendien-Nr. AST0307933.
Originalquelle: Pressemitteilung des SwRI
