Una nueva investigación sugiere que hace miles de millones de años, Plutón pudo haber capturado su luna más grande, Caronte, con un «beso» helado muy breve. La teoría podría explicar cómo el planeta enano (sí, desearíamos que Plutón también fuera un planeta) podría atrapar una luna que tiene aproximadamente la mitad de su tamaño.
El equipo detrás de esta investigación cree que dos mundos helados ubicados en el Cinturón de Kuiper, un anillo de cuerpos helados ubicado lejos del sol en el borde de el sistema solarchocaron entre sí hace miles de millones de años. En lugar de destruirse mutuamente, los dos cuerpos se unieron como un «muñeco de nieve cósmico» giratorio. Estos cuerpos se separaron relativamente rápido pero permanecieron unidos orbitalmente para crear el Plutón/El sistema Caronte que vemos hoy.
Este proceso de «beso y captura» representa una nueva teoría de captura de la luna y colisión cósmica. También podría ayudar a los científicos a investigar mejor la resistencia estructural de los mundos helados y helados del Cinturón de Kuiper.
«Hemos descubierto que si asumimos que Plutón y Caronte son cuerpos con fuerza material, Plutón puede efectivamente capturar a Caronte de un impacto gigante», dijo a Space.com la líder del equipo e investigadora lunar y planetaria de la Universidad de Arizona, Adeene Denton. «El proceso de esta captura colisional se llama ‘beso y captura’ porque Plutón y Caronte se fusionan brevemente, el elemento ‘beso’, antes de separarse para formar dos cuerpos independientes».
La mayoría de los escenarios de colisión planetaria se clasifican como «chocar y huir» o «rozar y fusionarse», lo que significa que este escenario de «besar y capturar» es algo completamente nuevo.
«Estábamos definitivamente Sorprendido por la parte de ‘beso’ de beso y captura», continuó Denton. «¡Realmente no ha habido ningún tipo de impacto antes en el que los dos cuerpos sólo se fusionen temporalmente antes de volver a separarse!»
La investigación del equipo fue publicada el 6 de enero en la revista Geociencia de la naturaleza.
Plutón conquistó a Caronte con un beso de 10 horas
La razón por la que la relación de Plutón con Caronte ha sido un desafío para los científicos es por la diferencia relativamente pequeña de tamaño y masa entre los dos cuerpos helados.
«Caronte es ENORME en relación con Plutón, hasta el punto de que en realidad son binarios», explicó Denton. «Tiene la mitad del tamaño de Plutón y el 12% de su masa, lo que la hace mucho más similar a la luna de la Tierra que cualquier otra luna del mundo. sistema solar«.
En comparación, nuestra luna tiene sólo una cuarta parte del tamaño de la Tierra, mientras que la luna más grande del sistema solar, Ganímedes, tiene aproximadamente 1/28 del tamaño de su planeta padre. Júpiter.
El investigador de la Universidad de Arizona, que también es NASA becario postdoctoral, añadió que es difícil conseguir una luna relativamente grande de forma «normal». («Normal» es la captura gravitacional de lunas como Marte’ lunas Fobos y Deimos y las lunas de los planetas gigantes Júpiter y Saturno.)
Esto significa que la teoría predominante sobre la formación del sistema Plutón y Caronte se basa en la idea de captura por colisión, similar a cómo se cree que un cuerpo masivo se estrelló contra Tierra lanzar material que nuestro planeta capturó al nacer nuestra luna.
«Algo grande golpea a Plutón, y aparece Caronte, pero al igual que con el sistema Tierra-Luna, no sabemos completamente cómo funciona ni las condiciones bajo las cuales ocurre», dijo Denton. «Es una pregunta bastante importante, ya que muchos otros objetos grandes del Cinturón de Kuiper también tienen lunas grandes, por lo que parece que esto es algo que sucede en el Cinturón de Kuiper con cierta frecuencia, pero no sabemos cómo ni por qué».
Durante una «captura de colisión» estándar, se produce una colisión masiva y los dos cuerpos se estiran y deforman de forma fluida. Este proceso explica bien la creación del sistema Tierra/Luna porque el intenso calor generado en el choque y la mayor masa de los cuerpos involucrados hace que estos actúen de forma fluida.
Al considerar a Plutón y Caronte en un proceso de captura de colisión, hay un factor adicional a considerar: la resistencia estructural de los cuerpos rocosos y helados más fríos. Esto es algo que se ha descuidado en el pasado cuando los investigadores consideraron la creación colisional de Caronte.
Para tener esto en cuenta en las simulaciones, el equipo recurrió al Clúster de computación de alto rendimiento de la Universidad de Arizona. Cuando Denton y sus colegas tuvieron en cuenta la resistencia de estos materiales en su simulación, surgió algo completamente inesperado.
«Debido a que ambos cuerpos tienen fuerza material, Caronte no penetró lo suficientemente profundo en Plutón como para fusionarse con él; esto no es cierto cuando los cuerpos son fluidos», explicó Denton. «Para las mismas condiciones de impacto, si asumimos que Plutón y Caronte no tienen fuerza, se fusionan en un cuerpo grande y Caronte es absorbido. Sin embargo, con fuerza, Plutón y Caronte permanecen estructuralmente intactos durante su breve fusión».
Como Caronte no podía hundirse en Plutón en este escenario, permaneció más allá del llamado «radio de corotación» de ambos cuerpos. Como resultado, no podía girar tan rápido como Plutón, lo que significaba que los dos cuerpos no podían permanecer fusionados. Cuando se separaron y terminó este beso helado, el equipo cree que Plutón habría empujado a Caronte a una órbita circular cercana y más alta desde la cual la Luna habría migrado hacia afuera.
«El ‘beso’ en este beso y captura, la fusión es muy breve, geológicamente hablando, y dura de 10 a 15 horas antes de que ambos cuerpos se separen nuevamente», dijo Denton. «Caronte comienza entonces su lenta migración hacia su posición actual».
El equipo cree que la colisión inicial ocurrió muy temprano en la historia del sistema solar, probablemente decenas de millones de años después de que se formara el sistema solar, lo que sería hace miles de millones de años.
«Las grandes colisiones típicas son fusiones sencillas, donde los cuerpos se combinan o ambos permanecen independientes», dijo Denton. «Así que esto era muy nuevo para nosotros. También planteó muchas preguntas geológicas interesantes que nos gustaría probar, porque si el beso y captura funciona depende del estado térmico de Plutón, que luego podemos relacionar con el estado contemporáneo de Plutón. geología para probar.
«Realmente me gustaría determinar cómo el impacto inicial de Plutón y Caronte puede influir en si Plutón y Caronte desarrollan océanos y cómo».
Denton explicó que hay dos vías que el equipo puede seguir para aprovechar este desarrollo.
«El primero es observar cómo esto se aplica a otros grandes objetos del Cinturón de Kuiper con lunas grandes, como Eris y Dysnomia, Orcus y Vanth, y los demás», explicó Denton. «Nuestro análisis inicial sugiere que el beso y captura también puede ser la fuente de estos otros sistemas, pero dado que todos son diferentes en sus composiciones y masa, es fundamental aprender cómo el beso y captura pudo haber operado a través del Kuiper. Cinturón.»
La segunda vía que el equipo pretende seguir implica observar la evolución de las mareas a largo plazo de Caronte para confirmar su teoría de formación.
«Para estar realmente seguros de que este es el proceso que formó Plutón y Caronte, debemos asegurarnos de que Caronte migre a su ubicación actual a aproximadamente 8 veces el ancho de Plutón», dijo Denton. «Sin embargo, ese es un proceso que ocurre en escalas de tiempo mucho más largas que la colisión inicial, por lo que nuestros modelos no son adecuados para rastrearlo.
«Estamos planeando observar esto mucho más de cerca en el futuro para determinar qué condiciones no sólo reproducen a Plutón y Caronte como cuerpos sino que también colocan a Caronte en el lugar correcto, donde se encuentra hoy».
Publicado originalmente en espacio.com.
