Sự tiến hóa của các vật thể Vành đai Kuiper, Sao Diêm Vương và mặt trăng đơn độc của nó Charon có thể có điểm chung với Trái đất và Mặt trăng duy nhất của chúng ta: một tác động khổng lồ trong quá khứ xa xôi.
Tiến sĩ Robin Canup, trợ lý giám đốc của Viện nghiên cứu Tây Nam? (SwRI) Bộ môn Nghiên cứu Vũ trụ, lập luận về nguồn gốc như vậy cho cặp Pluto-Charon trong một bài viết cho số ra ngày 28 tháng 1 của tạp chí Science.
Canup, hiện đang là giáo sư thỉnh giảng tại Viện Công nghệ California, đã làm việc rất nhiều trong một kịch bản va chạm khổng lồ của thành phố Hồi giáo tương tự để giải thích nguồn gốc Moon Nguyệt.
Trong cả hai trường hợp Trái đất-Mặt trăng và Sao Diêm Vương, mô phỏng thủy động lực học hạt mịn Canup, mô tả một nguồn gốc trong đó một vụ va chạm lớn, xiên với hành tinh đang phát triển đã tạo ra vệ tinh và cung cấp cho hệ mặt trăng hành tinh hiện tại của nó.
Trong khi Mặt trăng chỉ có khoảng 1% khối lượng Trái đất, Charon chiếm tỷ lệ lớn hơn 10 đến 15% trong tổng khối lượng Sao Diêm Vương. Mô phỏng Canup sườn cho thấy một vật va chạm lớn hơn nhiều - tương đương với chính Sao Diêm Vương - chịu trách nhiệm cho Charon và vệ tinh có khả năng hình thành nguyên vẹn do hậu quả của vụ va chạm.
Theo Canup, một vụ va chạm ở Vành đai Kuiper ban đầu - một đĩa các vật thể giống như sao chổi quay quanh hệ mặt trời bên ngoài Sao Hải Vương - có thể đã tạo ra một hành tinh và vệ tinh có kích thước tương đối và đặc điểm xoay góc phù hợp với Sao Diêm Vương -Charon cặp. Các vật thể va chạm sẽ có đường kính khoảng 1.600 đến 2.000 km, hoặc mỗi kích thước bằng một nửa Mặt trăng Trái đất.
Công việc này cho thấy rằng mặc dù có nhiều điểm khác biệt, Trái đất của chúng ta và Sao Diêm Vương nhỏ bé, xa xôi có thể chia sẻ một yếu tố quan trọng trong lịch sử hình thành của chúng. Điều này cung cấp hỗ trợ thêm cho quan điểm mới nổi rằng các sự kiện tác động ngẫu nhiên có thể đã đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình các tính chất hành tinh cuối cùng trong hệ mặt trời sơ khai, ông Canup nói.
Lý thuyết tác động khổng lồ của người Viking đã được đề xuất lần đầu tiên vào giữa những năm 1970 để giải thích Mặt trăng hình thành như thế nào và một chế độ nguồn gốc tương tự đã được đề xuất cho Sao Diêm Vương và Charon vào đầu những năm 1980. Mô phỏng Canup sườn là những người đầu tiên mô hình thành công một sự kiện như vậy cho cặp Pluto-Charon.
Các mô phỏng do Canup và một đồng nghiệp trong Tự nhiên công bố năm 2001 cho thấy một tác động duy nhất của một vật thể có kích cỡ sao Hỏa trong giai đoạn cuối của quá trình hình thành Trái đất có thể giải thích cho Mặt trăng cạn kiệt và khối lượng và động lượng góc của hệ Mặt trăng.
Đây là mô hình đầu tiên giải thích đồng thời các đặc điểm này mà không yêu cầu hệ Mặt trăng-Mặt trăng phải được sửa đổi đáng kể sau tác động hình thành mặt trăng.
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia theo tài trợ số. AST0307933.
Nguồn gốc: SwRI News Release
