Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce cüce gezegen Plüton'a aniden bir yoldaş katıldı. Çok kısa bir süre boyunca – belki de sadece birkaç saat – kol kola dans ettikten sonra yavaşça ayrıldılar; bu büyük bir iş birliği, Plüton ve onun beşlisinin bugün Güneş'in etrafında birlikte dönmesiyle sonuçlandı.
Gökbilimciler uzun zamandır bu uyduların en büyüğü olan Charon'un Plüton'un yörüngesine nasıl geldiğini merak ediyorlardı. Pazartesi günü Nature Geoscience dergisinde yayınlanan bir makale, soruyu açıklığa kavuşturabilecek olası bir olay dizisini açıkladı.
Çalışmayı yöneten Arizona Üniversitesi'nden gezegen bilimci Adeene Denton, “Plüton ve Charon'un bu kadar ilginç olmasının nedeni, Charon'un Plüton'un yüzde 50 büyüklüğünde olmasıdır” dedi. “Karşılaştırılabilir tek sistem Dünya ve onun ayıdır.”
Charon'un çapı yaklaşık 750 mil, Plüton'un çapı ise yaklaşık 1.500 mildir. Bu boyut oranı, Charon'un Plüton'un etrafındaki enkazdan oluştuğu veya onun kütleçekimsel etkisine yakalandığı teorileri de dahil olmak üzere, ayın oluşumuna ilişkin bir dizi geleneksel açıklayıcı senaryonun olası olmadığını gösteriyor. Charon'un varlığı, Dünya'nın ayını oluşturduğu düşünülen çarpışma türüyle açıklanabilir mi?
Plüton ve Charon'un boyutları nedeniyle, neden “iki sıvı damlası gibi birleşmediklerini” anlamanın zor olduğunu, bunun da böyle bir patlama senaryosunun en muhtemel sonucu olduğunu söyledi. Arizona Üniversitesi ve çalışma makalesinin ortak yazarı.
Plüton ve Charon, Neptün'ün ötesinde, Kuiper Kuşağı adı verilen dış güneş sisteminin bir bölgesinde yer alıyor ve bu da onları hem çok kayalık hem de buzlu yapıyor. Araştırma ekibi, bu özellikleri modellerine dahil ederek, iki cismin çarpıştığı ve birleşmeden birbirine karıştığı bir senaryo geliştirdi.
Eğer Charon, Plüton'a saatte yaklaşık 2.000 mil gibi nispeten sakin bir hızla (Dünya'nın ayı oluşturan çarpmasından on kat daha yavaş) çarpmış olsaydı, ikisi yaklaşık on saat boyunca temas halinde kalacak, ardından yavaş yavaş ayrılıp birlikte kalacaklardı. Araştırmacılar bu karşılaşmayı “öp ve yakala” olarak tanımladılar.
İki bedenin sağlamlığı onların parçalanmasını engelledi, Dr. Denton.
O zamanlar Plüton her üç saatte bir dönüyordu (bugün Plüton'da bir günün uzunluğu yaklaşık 150 saattir), yani ikisi birleştirildiğinde kendi eksenleri etrafında üç kez dönmüş olacaklardı. Plüton'un dönmesinin açısal momentumu o zaman Charon'u yavaş yavaş uzaklaştırabilirdi ama daha da önemlisi onu Plüton'un yörüngesinde sıkışıp bırakacaktı.
St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nden gezegen bilimci Bill McKinnon, güneş sisteminin erken dönemlerinde Kuiper Kuşağı çevresinde yüzdüğü düşünülen çok sayıda nesne göz önüne alındığında böyle bir senaryonun “mantıklı” olduğunu söyledi. Kuiper Kuşağı'nda olduğundan şüphelenilen diğer birçok büyük ikili nesneyle birlikte “Çarpışma yakalama muhtemelen yaygın bir süreç” dedi.
Çarpmanın “esasen Plüton'un tüm yüzeyinin yeniden yüzeye çıkmasına” neden olacağını söyleyen Dr. Denton, Charon'un yüzeyindeki buzun çoğunu arkadaşına kaptırıyor. “Etki, sistemin jeolojik olarak sıfırlanmasıdır” diye ekledi.
Bu aynı zamanda Plüton'un bilinen diğer dört uydusunun (Nix, Styx, Kerberos ve Hydra) oluşmasına da yol açmış olabilir; bu uydular Charon'a kıyasla çok küçüktür ve NASA'nın Yeni Ufuklar uzay aracı 2015 yılında Plüton'un yanından geçerken bir anlığına görülmüştü.
Ekibin modeli, bazı uyduların nasıl diğer dünyaların yörüngesinde döndüğüne dair yeni bir açıklama sağlayabilir. “Bu, fiziğe yeni bir boyut kazandırıyor” dedi Dr. Asphaug. “Çarpışmalarda gücün önemli olmadığı fikrine kapıldık. Ayımızın oluşumu da dahil olmak üzere bu varsayımı yeniden düşünmemiz gerekiyor.”
Plüton'a daha yakından bakmak bize onun kozmik dansının gerçekten gerçekleşip gerçekleşmediğini söyleyebilir, ancak başka bir uzay aracının cüce gezegeni ziyaret etmesi muhtemelen uzun zaman alacaktır.
“Eğer Charon kayalarının bir kısmını Plüton'a bıraktıysa bunu yerçekimi verilerinden anlayabilirsiniz” dedi Dr. Denton. “Maalesef bunu test etmek için Plüton'a dönmemiz gerekecek.”
Gökbilimciler uzun zamandır bu uyduların en büyüğü olan Charon'un Plüton'un yörüngesine nasıl geldiğini merak ediyorlardı. Pazartesi günü Nature Geoscience dergisinde yayınlanan bir makale, soruyu açıklığa kavuşturabilecek olası bir olay dizisini açıkladı.
Çalışmayı yöneten Arizona Üniversitesi'nden gezegen bilimci Adeene Denton, “Plüton ve Charon'un bu kadar ilginç olmasının nedeni, Charon'un Plüton'un yüzde 50 büyüklüğünde olmasıdır” dedi. “Karşılaştırılabilir tek sistem Dünya ve onun ayıdır.”
Charon'un çapı yaklaşık 750 mil, Plüton'un çapı ise yaklaşık 1.500 mildir. Bu boyut oranı, Charon'un Plüton'un etrafındaki enkazdan oluştuğu veya onun kütleçekimsel etkisine yakalandığı teorileri de dahil olmak üzere, ayın oluşumuna ilişkin bir dizi geleneksel açıklayıcı senaryonun olası olmadığını gösteriyor. Charon'un varlığı, Dünya'nın ayını oluşturduğu düşünülen çarpışma türüyle açıklanabilir mi?
Plüton ve Charon'un boyutları nedeniyle, neden “iki sıvı damlası gibi birleşmediklerini” anlamanın zor olduğunu, bunun da böyle bir patlama senaryosunun en muhtemel sonucu olduğunu söyledi. Arizona Üniversitesi ve çalışma makalesinin ortak yazarı.
Plüton ve Charon, Neptün'ün ötesinde, Kuiper Kuşağı adı verilen dış güneş sisteminin bir bölgesinde yer alıyor ve bu da onları hem çok kayalık hem de buzlu yapıyor. Araştırma ekibi, bu özellikleri modellerine dahil ederek, iki cismin çarpıştığı ve birleşmeden birbirine karıştığı bir senaryo geliştirdi.
Eğer Charon, Plüton'a saatte yaklaşık 2.000 mil gibi nispeten sakin bir hızla (Dünya'nın ayı oluşturan çarpmasından on kat daha yavaş) çarpmış olsaydı, ikisi yaklaşık on saat boyunca temas halinde kalacak, ardından yavaş yavaş ayrılıp birlikte kalacaklardı. Araştırmacılar bu karşılaşmayı “öp ve yakala” olarak tanımladılar.
İki bedenin sağlamlığı onların parçalanmasını engelledi, Dr. Denton.
O zamanlar Plüton her üç saatte bir dönüyordu (bugün Plüton'da bir günün uzunluğu yaklaşık 150 saattir), yani ikisi birleştirildiğinde kendi eksenleri etrafında üç kez dönmüş olacaklardı. Plüton'un dönmesinin açısal momentumu o zaman Charon'u yavaş yavaş uzaklaştırabilirdi ama daha da önemlisi onu Plüton'un yörüngesinde sıkışıp bırakacaktı.
St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nden gezegen bilimci Bill McKinnon, güneş sisteminin erken dönemlerinde Kuiper Kuşağı çevresinde yüzdüğü düşünülen çok sayıda nesne göz önüne alındığında böyle bir senaryonun “mantıklı” olduğunu söyledi. Kuiper Kuşağı'nda olduğundan şüphelenilen diğer birçok büyük ikili nesneyle birlikte “Çarpışma yakalama muhtemelen yaygın bir süreç” dedi.
Çarpmanın “esasen Plüton'un tüm yüzeyinin yeniden yüzeye çıkmasına” neden olacağını söyleyen Dr. Denton, Charon'un yüzeyindeki buzun çoğunu arkadaşına kaptırıyor. “Etki, sistemin jeolojik olarak sıfırlanmasıdır” diye ekledi.
Bu aynı zamanda Plüton'un bilinen diğer dört uydusunun (Nix, Styx, Kerberos ve Hydra) oluşmasına da yol açmış olabilir; bu uydular Charon'a kıyasla çok küçüktür ve NASA'nın Yeni Ufuklar uzay aracı 2015 yılında Plüton'un yanından geçerken bir anlığına görülmüştü.
Ekibin modeli, bazı uyduların nasıl diğer dünyaların yörüngesinde döndüğüne dair yeni bir açıklama sağlayabilir. “Bu, fiziğe yeni bir boyut kazandırıyor” dedi Dr. Asphaug. “Çarpışmalarda gücün önemli olmadığı fikrine kapıldık. Ayımızın oluşumu da dahil olmak üzere bu varsayımı yeniden düşünmemiz gerekiyor.”
Plüton'a daha yakından bakmak bize onun kozmik dansının gerçekten gerçekleşip gerçekleşmediğini söyleyebilir, ancak başka bir uzay aracının cüce gezegeni ziyaret etmesi muhtemelen uzun zaman alacaktır.
“Eğer Charon kayalarının bir kısmını Plüton'a bıraktıysa bunu yerçekimi verilerinden anlayabilirsiniz” dedi Dr. Denton. “Maalesef bunu test etmek için Plüton'a dönmemiz gerekecek.”