מדענים פלנטריים מאוניברסיטת אריזונה אומרים שהם גילו סוג חדש לגמרי של התנגשות קוסמית.
פלוטו וכרון הם המערכת הבינארית הגדולה ביותר באוכלוסייה המוכרת של עצמים טרנס-נפטוניים במערכת השמש החיצונית. ציר המסלול החיצוני המשותף שלהם מרמז על היסטוריה אבולוציונית מקושרת ומקור התנגשות. הרדיוסים שלהם, 1,200 ק"מ ו-600 ק"מ, בהתאמה, והמסלול המעגלי הרחב של כארון של כ-16 רדיוסי פלוטו דורשים מנגנון היווצרות המכניס למסלול חלק מסה גדול, עם תנע זוויתי מספיק כדי להניע את התפשטות מסלול הגאות והשפל. דנטוןet al. מודל מספרי את לכידת ההתנגשות של Charon על ידי פלוטו באמצעות סימולציות הכוללות חוזק חומר. קרדיט תמונה: דנטוןet al., דוי: 10.1038/s41561-024-01612-0.
במשך עשרות שנים, חוקרים פלנטריים גרסו שירחו הגדול במיוחד של פלוטו, כארון, נוצר בתהליך הדומה לירח כדור הארץ - התנגשות מסיבית ואחריה מתיחה ועיוות של גופים דמויי נוזל.
מודל זה עבד היטב עבור מערכת כדור הארץ-ירח, כאשר החום העז והמסה הגדולה יותר המעורבים גרמו לכך שהגופים המתנגשים התנהגו יותר כמו נוזלים.
עם זאת, כאשר יושמה על מערכת פלוטו-כרון הקטנה והקרה יותר, גישה זו התעלמה מגורם מכריע: השלמות המבנית של סלע וקרח.
"פלוטו וכרון שונים - הם קטנים יותר, קרים יותר ועשויים בעיקר מסלעים וקרח", אמרה ד"ר אדין דנטון, חוקרת פוסט-דוקטורט במעבדת הירח והכוכבים באוניברסיטת אריזונה.
"כאשר חשבנו על החוזק האמיתי של החומרים הללו, גילינו משהו בלתי צפוי לחלוטין."
באמצעות סימולציות פגיעה מתקדמות, המחברים מצאו שבמקום להימתח במהלך ההתנגשות, פלוטו והפרוטו-כרון נדבקו זה לזה באופן זמני, מסתובבים כעצם בודד בצורת איש שלג לפני שהם נפרדים למערכת הבינארית שאנו רואים כיום.
מערכת בינארית מתרחשת כאשר שני גרמי שמים סובבים סביב מרכז מסה משותף.
"רוב תרחישי ההתנגשות הפלנטריים מסווגים כ'פגע וברח' או 'רועה והתמזג'", אמר ד"ר דנטון.
"מה שגילינו הוא משהו אחר לגמרי - תרחיש של 'נשיקה ולכידה' שבו הגופות מתנגשות, נצמדות זו לזו לזמן קצר ואז נפרדות בעודן מרותקות לכבידה."
"הדבר המשכנע במחקר הזה הוא שהפרמטרים של המודל שפועלים ללכוד את כארון, בסופו של דבר מכניסים אותו למסלול הנכון. אתה מקבל שני דברים נכונים במחיר של אחד", אמר פרופסור אריק אספאוג, גם הוא מהמעבדה הירחי והפלנטרית באוניברסיטת אריזונה.
המחקר גם מצביע על כך שגם פלוטו וגם כרון נשארו שלמים במהלך ההתנגשות שלהם, ושמרו על חלק גדול מההרכב המקורי שלהם.
זה מאתגר מודלים קודמים שהציעו דפורמציה וערבוב נרחבים במהלך הפגיעה.
בנוסף, תהליך ההתנגשות, כולל חיכוך הגאות והשפל בזמן הפרדת הגופים, הפקיד חום פנימי ניכר בשני הגופים, מה שעשוי לספק מנגנון לפלוטו לפתח אוקיינוס תת-קרקעי מבלי להזדקק להיווצרות במערכת השמש המוקדמת יותר - אילוץ תזמון הטריד מדענים פלנטריים.
"כארון נלכד יחסית שלם בתרחיש שלנו, שומר על הליבה שלו ורוב המעטפת שלו, מה שמרמז שכרון יכול להיות עתיק כמו פלוטו", אמרו החוקרים.
שֶׁלָהֶםעֲבוֹדָהמופיע היום ביומןמדעי הגיאוגרפיה של הטבע.
_____
CA Dentonet al. לכידת כרון עתיק סביב פלוטו.נאט. Geosci, פורסם באינטרנט 6 בינואר 2025; doi: 10.1038/s41561-024-01612-0
