Nghệ sĩ minh họa cho thấy một vụ va chạm khổng lồ tương tự như kịch bản mặt trăng mới được phát hiện của Pluto. Tín dụng hình ảnh: Don Davis Bấm để phóng to
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature, một nhóm các nhà khoa học Hoa Kỳ do Tiến sĩ S. Alan Stern thuộc Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) dẫn đầu, kết luận rằng hai mặt trăng nhỏ của Sao Diêm Vương mới được phát hiện trong cùng một tác động khổng lồ đã sinh ra đến mặt trăng lớn hơn nhiều của Sao Diêm Vương, Charon. Nhóm nghiên cứu cũng lập luận rằng các Vật thể Vành đai Kuiper nhị phân lớn (KBO) khác cũng có thể thường xuyên chứa những mặt trăng nhỏ và các mặt trăng nhỏ quay quanh Sao Diêm Vương có thể tạo ra các mảnh vụn xung quanh Sao Diêm Vương.
Nhóm thực hiện những phát hiện này bao gồm Tiến sĩ. Bill Merline, John Spencer, Andrew Steffl, Eliot Young và Leslie Young của SwRI; Tiến sĩ Hal Weaver thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins; Max Mutchler thuộc Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian; và Tiến sĩ Marc Buie của Đài thiên văn Lowell. Nhóm nghiên cứu này đã phát hiện ra Sao Diêm Vương hai mặt trăng nhỏ vào năm 2005 bằng cách sử dụng các hình ảnh nhạy cảm thu được từ Kính viễn vọng Không gian Hubble, theo báo cáo của Weaver et al. trong một bài báo kèm theo trong số ra ngày 23 tháng 2 của Tự nhiên.
Các bằng chứng cho các vệ tinh nhỏ được sinh ra trong vụ va chạm hình thành Charon rất mạnh; dựa trên sự thật rằng các mặt trăng nhỏ nằm trong quỹ đạo tròn trong cùng mặt phẳng quỹ đạo với Charon, và chúng cũng ở, hoặc rất gần, cộng hưởng quỹ đạo với Charon, ông nói, tác giả chính của Stern, giám đốc điều hành của SwRI Space Phòng Khoa học và Kỹ thuật.
Các thử nghiệm của kịch bản này sẽ đến từ dữ liệu quỹ đạo tinh chế, từ việc đo các chu kỳ quay của các mặt trăng này và từ các quyết định về mật độ và thành phần bề mặt của chúng, theo tác giả Weaver.
Va chạm, cả lớn và nhỏ, là các quá trình chính hình thành nên nhiều khía cạnh của hệ mặt trời. Các nhà khoa học sử dụng mô phỏng máy tính để nghiên cứu nguồn gốc của các hệ hành tinh được hình thành bởi các sự kiện tác động ở quy mô lớn hơn nhiều so với có thể được mô phỏng trong phòng thí nghiệm. Một vụ va chạm lớn khác, giống như người ta nghĩ rằng đã tạo ra các mặt trăng nhỏ Charon và Pluto, được cho là nguyên nhân hình thành cặp mặt trăng Trái đất.
Ý tưởng rằng sao Diêm Vương và các mặt trăng nhỏ của Charuto xuất phát từ một tác động khổng lồ giờ đây có vẻ hấp dẫn. Các mô phỏng trong tương lai để xác định các đặc điểm của tác động cần thiết để tạo ra cả ba vệ tinh sẽ cung cấp các hạn chế được cải thiện về lịch sử động lực ban đầu của Vành đai Kuiper, ông cho biết thêm Tiến sĩ Robin Canup, Giám đốc Sở Nghiên cứu Vũ trụ của SwRI, người năm 2005 đã sản xuất toàn diện nhất mô hình cho đến nay của tác động hình thành Charon.
Dựa trên nhận thức ngày càng tăng rằng các cặp sao lùn băng nhị phân như Pluto-Charon là phổ biến trong Vành đai Kuiper, nhóm khám phá vệ tinh Pluto kết luận rằng nhiều hệ thống ba, bốn và thậm chí bậc cao hơn có thể được phát hiện trong Vành đai Kuiper trong nhiều năm tới đến.
Việc tìm kiếm các vệ tinh nhỏ xung quanh KBO rất khó khăn vì khoảng cách lớn của chúng với Mặt trời khiến chúng có vẻ rất mờ nhạt. Do đó, chúng tôi không thực sự biết được mức độ phổ biến của các KBO khi có nhiều vệ tinh, còn đồng tác giả Steffl. Một cách tốt để kiểm tra điều này là tìm kiếm xung quanh các vật thể được đẩy ra từ Vành đai Kuiper vào quỹ đạo đưa chúng đến gần Mặt trời hơn rất nhiều. Cho đến nay, khoảng 160 trong số những vật thể này, được gọi là Nhân mã, đã được phát hiện. Chúng tôi hy vọng sử dụng Hubble để tìm kiếm các mặt trăng mờ xung quanh một số trong số chúng.
Đồng tác giả Merline cho biết thêm, nếu Nếu các mặt trăng nhỏ của Sao Diêm Vương tạo ra các mảnh vụn từ các tác động trên bề mặt của chúng, như chúng ta dự đoán, nó sẽ mở ra một lớp nghiên cứu hoàn toàn mới vì nó sẽ tạo thành hệ thống vòng đầu tiên nhìn thấy xung quanh một cơ thể rắn chứ không phải là hành tinh khí khổng lồ.
Hệ thống Sao Diêm Vương không bao giờ thất bại trong việc thưởng cho chúng ta khi chúng ta nhìn vào nó theo những cách mới, ông kết luận Stern. Những gì một bonanza và một minh họa về sự phong phú của thiên nhiên Pluto đã liên tục được chứng minh là. Phát hiện của chúng tôi về hai mặt trăng mới của nó củng cố bài học đó một lần nữa.
Bài báo, Một nguồn gốc tác động khổng lồ cho Sao Diêm Vương và các vệ tinh nhỏ trong Vành đai Kuiper, do Stern et al. có sẵn trong số ra ngày 23 tháng 2 của Tự nhiên. NASA tài trợ cho công việc này.
Nguồn gốc: SwRI News Release
Cập nhật: Sao Diêm Vương không còn là một hành tinh.
