Die Entwicklung der Objekte des Kuipergürtels, Pluto und seines einsamen Mondes Charon könnte etwas mit der Erde und unserem einzelnen Mond gemeinsam haben: einen riesigen Aufprall in der fernen Vergangenheit.
Dr. Robin Canup, stellvertretender Direktor des Southwest Research Institute? (SwRI) Department of Space Studies, spricht sich in einem Artikel für die Ausgabe der Zeitschrift Science vom 28. Januar für einen solchen Ursprung des Pluto-Charon-Paares aus.
Canup, der derzeit Gastprofessor am California Institute of Technology ist, hat intensiv an einem ähnlichen Szenario der „Riesenkollision“ gearbeitet, um den Ursprung des Mondes zu erklären.
Sowohl im Erd-Mond- als auch im Pluto-Charon-Fall zeigen Canups hydrodynamische Simulationen mit glatten Teilchen einen Ursprung, bei dem eine große, schräge Kollision mit dem wachsenden Planeten seinen Satelliten erzeugte und das aktuelle Planet-Mond-System mit seinem Drehimpuls versorgte.
Während der Mond nur etwa 1 Prozent der Masse der Erde ausmacht, macht Charon 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 sich der Satellit wahrscheinlich als direkte Folge der Kollision intakt gebildet hat.
Laut Canup hätte eine Kollision im frühen Kuipergürtel - einer Scheibe kometenartiger Objekte, die im äußeren Sonnensystem jenseits von Neptun umkreisen - einen Planeten und einen Satelliten mit relativen Größen und Winkelrotationseigenschaften hervorbringen können, die mit denen des Pluto übereinstimmen -Charon-Paar. Die kollidierenden Objekte hätten einen Durchmesser von etwa 1.600 bis 2.000 Kilometern oder jeweils etwa die Hälfte der Größe des Erdmondes.
„Diese Arbeit legt nahe, dass unsere Erde und der winzige, entfernte Pluto trotz ihrer vielen Unterschiede ein Schlüsselelement in ihrer Entstehungsgeschichte haben könnten. Dies liefert weitere Unterstützung für die aufkommende Ansicht, dass stochastische Aufprallereignisse eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der endgültigen Planeteneigenschaften im frühen Sonnensystem gespielt haben könnten “, sagte Canup.
Die Theorie des „Riesenaufpralls“ wurde erstmals Mitte der 1970er Jahre vorgeschlagen, um die Entstehung des Mondes zu erklären, und Anfang der 1980er Jahre wurde für Pluto und Charon eine ähnliche Ursprungsart 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 einziger Aufprall eines marsgroßen Objekts in den späten Stadien der Erdbildung den eisenarmen Mond sowie die Massen und den Drehimpuls des Erd-Mond-Systems erklären könnte.
Dies war das erste Modell, das diese Eigenschaften gleichzeitig erklärte, ohne dass das Erd-Mond-System nach dem Aufprall der Mondbildung wesentlich modifiziert werden musste.
Diese Forschung wurde von der National Science Foundation unter der Grant-Nr. AST0307933.
Originalquelle: SwRI-Pressemitteilung
