كم عدد أقمار بلوتو؟ تم اكتشاف أقمار بلوتو ونيكس وهيدرا الصغيرة في عام 2005 (ولكن تم تسميتها في عام 2006) خلال حملة مراقبة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. ولكن من أين أتت هذه الأقمار الصناعية؟ النظرية الحالية المقبولة حول التكوين على القمر الكبير ، تشارون ، تشبه إلى حد كبير النظرية التي تدعم إنشاء قمر الأرض. يُعتقد أن تأثيرًا كبيرًا بين كائنين كبيرين من حزام حزام كويبر قد قطع تشارون بعيدًا عن بلوتو ، مما وضع قطعة كتلة بلوتو في المدار. على مر السنين ، أبطأت قوى المد والجزر الزوج وسُمح لشارون بالاستقرار في مداره الحالي. تشير النظرية الحديثة إلى أن نيكس وهيدرا ناتجان ثانويان لهذا التصادم ، وهما مجرد شظايا محطمة للتأثير الضخم. ولكن هناك مشاكل في هذه الفكرة. هل يمكن أن يأتي نيكس وهيدرا من مكان آخر غير تأثير بلوتو-شارون؟
يمكن العثور على الأقمار الصغيرة التي تدور حول جسم حزام كويبر الكبير (الذي كان يُصنف سابقًا على أنه كوكب) على بعد 48،700 كيلومتر و 64،800 كيلومتر من سطح بلوتو. أقرب قمر يسمى نيكس والأبعد ، هيدرا. يمتلك Nix رنينًا مداريًا بنسبة 4: 1 مع مدار Charons والقمر الأكبر Hydra له صدى 6: 1 (أي أن Nix يدور حول بلوتو مرة واحدة لكل أربعة من مدارات Charons ؛ سوف يدور Hydra حول بلوتو مرة واحدة لكل ستة من مدارات Charons) .
بدأت الأسباب وراء هذه المدارات المصغرة للقمر فقط في الفهم ، ولكن من المعروف أن صدى تلك الأجسام مع مدار تشارونز يعود إلى جذوره خلال تطور نظام بلوتو. إذا افترضنا أن Hydra و Nix تم تشكيلهما من تصادم ضخم لحزام Kuiper ، فإن أسهل تفسير هو افتراض أنهما شظايا كاملة من التأثير الذي تم اكتشافه في خطورة نظام Pluto-Charon. ومع ذلك ، بسبب المدارات شديدة الانحراف التي كانت ستنتج عن هذا الاصطدام ، ليس من الممكن أن يكون القمران الصغيران قد تطورا إلى مدار شبه دائري ، في صدى شبه تقريبي مع تشارون.
لذا ، هل من الممكن أن تكون الأقمار قد تكونت من الغبار والحطام الناتج عن الاصطدام الأولي؟ إذا كان هناك ما يكفي من المواد المنتجة ، وإذا اصطدمت المادة بشكل متكرر ، فربما ولدت نيكس وهيدرا من قرص بارد من الحطام (بدلاً من أن تكون قطعًا كاملة من الصخور) ، وفي النهاية تتحد وتشكل أقمارًا صخرية كبيرة. كما قد يكون هناك قرص من الحطام ، فإن الاصطدامات مع المدار Nix و Hydra كانت ستقلل أيضًا أي انحراف في مداراتهم.
ولكن هناك مشكلة كبيرة في هذه النظرية. من محاكاة التأثيرات ، كان قرص الحطام بعد الاصطدام المحيط بلوتو صغيرًا جدًا. لم يكن باستطاعة القرص الوصول إلى مدارات الأقمار الحالية.
تشير نظرية أخرى إلى أنه ربما الأقمار كانت تم إنشاؤها في قرص ما بعد الاصطدام ، ولكنها قريبة جدًا من بلوتو ، ثم من خلال تفاعلات الجاذبية مع تشارون ، تم سحب مداري نيكس وهايدرا إلى الخارج ، مما سمح لهم بالدور بعيدًا عن قرص ما بعد الصدمة. وفقًا لمحاكاة الكمبيوتر الأخيرة ، لا يبدو هذا ممكنًا أيضًا.
للعثور على إجابة ، يقترح العمل الذي قام به Yoram Lithwick و Yanqin Wu (جامعة تورنتو) أنه يجب علينا النظر إلى ما وراء نظام Pluto-Charon للحصول على مصدر للمواد لـ Nix و Hydra. من المحاكاة ، فإن النظريات المذكورة أعلاه حول إنشاء الأقمار الصغيرة التي بدأتها المواد المقذوفة من تصادم كبير بين كائنين كبيرين من حزام كويبر (إنشاء بلوتو وشارون) هي إشكالية للغاية. إنهم لا يجيبون بشكل صحيح على الكيفية التي يمكن أن تتطور فيها مدارات Nix و Hydra اللتين تكونان في غاية الغرابة من الاصطدام إلى المدارات شبه الدائري الموجودة اليوم.
يذهب ليثويك وو إلى القول إن المدارات الرنانة الدائرية والتاجية للقمرين يمكن إنشاؤها من قرص Plutocentric من قطع صغيرة من الصخور تم جمعها خلال مدار بلوتو حول الشمس. لذلك ربما تم تشكيل نيكس وهيدرا من الحطام الصخري المتبقي من تطوير النظام الشمسي ، وليس من حدث تصادم يخلق تشارون. قد ينطبق هذا على عدد لا يحصى من أجسام حزام كويبر الأخرى التي تدور في المدار في الأطراف البعيدة من النظام الشمسي ، ولا يوجد تأثير ضروري لإنشاء أقمار صغيرة يعتقد الآن أنها أقمارها الصناعية.
من المأمول أن تكشف مهمة نيو هورايزونز (التي تم إطلاقها في 21 يناير 2006) إلى أقاصي النظام الشمسي عن بعض الأسئلة التي لا تزال دون إجابة في أعماق حزام كويبر الغامض. نأمل أن نكتشف أيضًا ما إذا كان Nix و Hydra أطفالًا لـ Pluto و Charon ... أو ما إذا تم تبنيهم.
المصدر: arXiv
