Hohe Albedopunkte für ein riesiges kollisionsbildendes plutonisches System

Die hohe Albedo (Reflektivität) einiger Monde von Pluto stützt die Theorie, dass diese Monde als Ergebnis einer Kollision entstanden sind und keine Kuiper Belt Objects (KBOs) sind, die zu nahe gewandert sind und von Plutos Schwerkraft erfasst wurden. Daten, die die Kollisionstheorie unterstützen, stammen vom Raumschiff New Horizons der NASA, das im Juli 2015 von Pluto geflogen wurde.

Das Pluto-System ist komplex. Pluto hat 5 Monde: Charon, Styx, Nix, Kerberos und Hydra. Charon ist der einzige Mond, der mit Pluto gezeitengesperrt ist, und die beiden werden manchmal als Doppelzwergplanet bezeichnet. Der Schwerpunkt des Systems liegt zwischen Pluto und Charon, allerdings viel näher an Pluto. Die Objekte im System bewegen sich eher in nahezu kreisförmigen Bahnen als in Ellipsen.

Es wurde angenommen, dass Pluto und Charon sich genauso gebildet haben wie die anderen Planeten, die sich im Sonnensystem gebildet haben. durch Zusammenwachsen aus einem Trümmerring, der nach der Bildung der Sonne übrig geblieben ist. Dann, so wurde angenommen, wurden die anderen plutonischen Monde vom Kuipergürtel gefangen genommen. Pluto wohnt im Kuipergürtel, also machte dies Sinn. Einige der anderen Monde in unserem Sonnensystem, wie Neptuns Triton und Saturns Phoebe, gelten ebenfalls als Kuiper Belt Objects (KBOs).

Eine konkurrierende Theorie zur Bildung des Pluto-Systems ist die Kollisionstheorie. Diese Theorie besagt, dass Pluto und Charon tatsächlich aus dem Trümmerring um die Sonne zusammengewachsen sind und dass Charon selbst ein Zwergplanet war. Danach kam es jedoch vor etwa 4 oder 4,5 Milliarden Jahren zu einer Kollision zwischen Pluto und einem Objekt von etwa der Größe von Pluto.

Diese Kollision ließ Pluto und Charon in ihrem binären Zustand zurück, erzeugte jedoch eine zirkumbinäre Trümmerscheibe, aus der sich die anderen 4 Monde bildeten. Es gibt konkurrierende Versionen dieser Theorien, von denen eine darauf hindeutet, dass alle 5 Monde von Pluto durch diese Kollision entstanden sind und keine aus der zirkumstellaren Trümmerscheibe verschmolzen ist, aus der die anderen Planeten entstanden sind.

New Horizons hat Messungen und Daten geliefert, die zeigen, dass die Albedo der 4 kleinsten Monde von Pluto für erfasste KBOs viel zu hoch ist. Ihr Oberflächenreflexionsvermögen lässt stark auf eine Wasser-Eis-Zusammensetzung schließen. Gemessene KBOs haben eine geometrische Albedo von weniger als 0,20, während Styx, Nix, Hydra und Kerberos Werte von 0,40, 0,57, 0,56 bzw. 0,45 haben. Dies weist auf die Idee hin, dass das Objekt, das vor 4 bis 4,5 Milliarden Jahren mit Pluto kollidierte, mindestens einige eisige Oberflächenschichten aufwies.

Die vier kleinen Monde von Pluto, Styx, Nix, Kerberos und Hydra, sind alle nicht kugelförmig. Dies weist auch auf ihre Ursprünge als konglomerierte Objekte hin, die sich aus einer kollisionsinduzierten Trümmerscheibe gebildet haben, und nicht als gefangene Objekte des Kuipergürtels.

Diese Ergebnisse wurden am 18. März 2016 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht. Sie wurden mit dem Long-Range Reconnaissance Imager (LORRI) und den Instrumenten der Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC) an Bord von New Horizons gesammelt.

Die Hälfte der Daten aus dem Besuch von New Horizons in Pluto ist noch nicht eingetroffen, einschließlich der Daten aus dem LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array). Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass diese Daten und alle vorhandenen Daten, deren Analyse zusammen Jahre dauern wird, einige der Fragen im Zusammenhang mit der Bildung des Pluto-Systems beantworten werden.

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