Plutone: nuova teoria su come ha catturato la luna

Plutone: nuova teoria su come ha catturato la luna. Gli astronomi per decenni hanno cercato di capire come Plutone abbia catturato la sua luna più grande. Adesso abbiamo una nuova teoria. L’aspetto più interessante è che la sua luna, Caronte, è insolitamente molto grande. Circa la metà delle dimensioni del pianeta nano. Una nuova ricerca suggerisce che Plutone e Caronte si siano brevemente uniti miliardi di anni fa in una collisione. L’evento è stato appena scoperto.

Gli scienziati hanno a lungo teorizzato che Caronte si sia formato in modo molto simile alla Luna della Terra. Il nostro satellite è stato creato dopo che un oggetto delle dimensioni di Marte si è schiantato contro il nostro. L’impatto ha fatto volare nello spazio detriti fusi dalla Terra, che alla fine si sono riuniti in orbita attorno al nostro mondo e si sono raffreddati per formare la Luna.

Queste teorie però non tenevano conto del fatto che Plutone e Caronte potrebbero avere una maggiore integrità strutturale, essendo corpi ghiacciati e rocciosi situati sul bordo gelido del sistema solare. Adeene Denton, autore principale dello studio pubblicato lunedì sulla rivista Nature Geoscience, ha spiegato che: “Plutone e Caronte sono diversi, sono più piccoli, più freddi e fatti principalmente di roccia e ghiaccio”.

Plutone e Caronte

Plutone e Caronte probabilmente sono rimasti più o meno delle stesse dimensioni dopo la collisione. Questi due corpi, ruotando insieme, hanno formato un oggetto a forma di pupazzo di neve cosmico, prima di separarsi nel sistema binario che hanno oggi. I sistemi binari si formano quando due corpi celesti orbitano attorno ad un centro di massa comune.

Adeene Denton, borsista del programma post-dottorato della NASA presso il Southwest Research Institute di Boulder, ha affermato che: “La maggior parte degli scenari di collisione planetaria sono classificati come ‘colpisci e scappa’ o ‘sfiora e unisci. Quello che abbiamo scoperto è qualcosa di completamente diverso. Uno scenario ‘bacio e cattura’ in cui i corpi si scontrano, restano uniti brevemente e poi si separano pur rimanendo legati gravitazionalmente”.

Questo nuovo tipo di collisione celeste scoperto da Adeene Denton e dai suoi colleghi potrebbe far luce su come si formano ed evolvono i pianeti. Ma anche su come altri corpi nelle zone più esterne del nostro sistema solare hanno ottenuto le loro lune. La nuova ricerca potrebbe anche offrire prove di un oceano sotterraneo sotto la crosta ghiacciata di Plutone.

Come i pianeti acquisiscono le lune

Caronte e la Luna della Terra sono entrambi molto più piccoli del corpo principale attorno al quale orbitano, a differenza di altre lune più piccole che orbitano attorno ai pianeti del nostro sistema solare. Plutone ha altre quattro lune più piccole oltre a Caronte. Attorno a Marte, ad esempio, orbitano due piccole lune chiamate Phobos e Deimos. Queste sono probabilmente due asteroidi catturati dalla gravità del pianeta rosso.

Quest’ultimo tipo di formazione è improbabile per oggetti grandi come la nostra Luna o Caronte. Altre collisioni sono il colpo e la fuga, avviene quando un impattatore colpisce un pianeta e continua a muoversi, o il raschiamento e la fusione, quando un oggetto colpisce un pianeta e si uniscono. Dei modelli più semplici dei primi anni 2000 hanno simulato come Plutone e Caronte si trovassero nel loro orientamento attuale. Questi supportavano l’idea che un oggetto si fosse scontrato con Plutone per creare Caronte.

In questo scenario, il materiale in collisione era considerato un fluido privo di forza. Questo significa che Plutone e Caronte sarebbero state simili a due macchie vorticose e piegate. Negli ultimi cinque anni ci sono stati progressi nelle simulazioni per i modelli di formazione dell’impatto. Questi hanno permesso ai ricercatori di includere le proprietà di resistenza dei materiali dei corpi celesti, come Plutone come nucleo roccioso ricoperto di ghiaccio.

Plutone e Caronte: la loro composizione

Plutone contiene più roccia che ghiaccio, mentre Caronte è al 50% roccia e al 50% ghiaccio. Quando Denton e i suoi colleghi hanno simulato una collisione tenendo conto delle proprietà strutturali di Plutone e Caronte, sono riusciti a determinare meglio la quantità di moto scambiata tra i due corpi e il risultato finale. Sebbene Plutone e Caronte abbiano probabilmente scambiato parte del materiale durante l’impatto, entrambi sono rimasti in gran parte intatti per via della loro composizione. Plutone ha sostanzialmente spinto Caronte in un’orbita più distante.

Adeene Denton ha reso noto che: “Siamo rimasti decisamente sorpresi dalla parte ‘bacio’ di kiss-and-capture. Non c’è mai stato un vero e proprio impatto prima in cui i due corpi si unissero solo temporaneamente prima di separarsi di nuovo”. I risultati suggeriscono che Caronte potrebbe essere antico quanto Plutone. I ricercatori non sono del tutto sicuri di quando si sia verificato l’impatto, ma è probabile che sia avvenuto circa 4 miliardi di anni fa. Quindi all’inizio della storia del sistema solare, che si stima abbia 4,6 miliardi di anni.

Plutone: un oceano sottosuolo

Plutone appartiene ad un gruppo di oggetti che orbitano distanti attorno al Sole, chiamati Fascia di Kuiper. Qui permangono migliaia di resti ghiacciati lasciati dalla formazione del sistema solare. Otto dei dieci più grandi oggetti della Fascia di Kuiper hanno grandi lune come Caronte. Questo significa che potrebbero essersi verificate collisioni “bacio e cattura” nella Fascia di Kuiper durante la formazione del sistema solare.

Alcuni scienziati sospettano che sotto la spessa crosta di ghiaccio di Plutone possa nascondersi un oceano. Ci sono però interrogativi su come un simile oceano possa formarsi in questo mondo gelido. Il nuovo scenario di collisione supporta la formazione di un oceano perché tali impatti riscaldano i corpi celesti. La collisione di Caronte con Plutone avrebbe aumentato la temperatura del guscio di ghiaccio del pianeta nano. Questo potrebbe averne causato lo scioglimento e la formazione di un oceano sotterraneo.

È anche possibile che dopo che Caronte si è separato da Plutone, passando da un’orbita vicina ad una più distante, entrambi i corpi abbiano sperimentato il riscaldamento mareale. Adeene Denton conclude spiegando che: “Questo è importante perché non siamo sicuri di quali condizioni termiche Plutone potesse avere prima dell’impatto. Se Plutone si è formato come un corpo più freddo senza un oceano, allora l’impatto gigante potrebbe fornire il punto di svolta chiave per spingere Plutone verso la formazione e il mantenimento di un oceano sotterraneo”.

FONTE:

https://edition.cnn.com/2025/01/10/science/pluto-charon-kiss-capture-collision/index.html