冥王星和卡戎之間的愛情故事可能是從一個吻開始的。
一項新的研究表明，這顆矮行星和它的衛星可能在數十億年前的一次碰撞中結合在一起，然後分離成穩定的長期軌道舞蹈。
這場“吻捕”機制與先前關於卡戎起源的理論相矛盾，先前的理論認為它一定是由一次巨大的撞擊形成的，假設形成了地球的月球。
“大多數行星碰撞場景被歸類為‘肇事逃逸’或‘擦傷並合併’，”行星科學家 Adeene Denton 說亞利桑那大學的。
「我們發現的是完全不同的東西——一種『親吻和捕獲』的場景，身體碰撞，短暫地粘在一起，然後在保持重力束縛的情況下分開。”
用於理解形成地球月球的巨大撞擊的模型對於太陽系內的天體非常有效。霜線– 也就是說，水等氣體凝結成冷凍顆粒時與太陽的距離，大約是太陽與地球之間距離的五倍。
因為地球和更溫暖、更黏稠，尤其是在 45 億年前的早期太陽系，當時人們認為它們已經分裂，它們在一次巨大撞擊中的表現更像是液體。
然而，冥王星和卡戎的屬性有點難以解決。它們的直徑是2,376 公里（1,476 英里）和1,214 公里，它們相隔約19,500公里的距離，並圍繞著共同的重心形成圓形軌道。
事實上，冥王星的軌道軸與卡戎的軌道軸或多或少完美地對齊，這高度表明它們都是在碰撞後從相同的旋轉混亂中旋轉出來的，但卡戎的大小和軌道很難用這個模型來解決。
但冥王星和冥衛一也不同於地球和月球——它們都較小（月球直徑為 3,475 公里），溫度低得多，由岩石和冰組成。當研究人員將這些材料的強度與巨大、溫暖、黏稠的地球和月球進行比較時，他們發現冥王星和卡戎的行為方式並不相同。
不是一塊巨大的岩石撞擊冥王星，合併並向太空噴射大量碎片，隨著時間的推移，這些碎片隨著時間的推移合併成卡戎，而是兩個物體會聚集在一起，並且或多或少保持不變，因為它們的強度和密度阻止了它們的發生。
相反，團隊的模擬顯示，冥王星和卡戎會黏在一起一段時間——就像遙遠太陽系天體的兩個裂片一樣– 正如所謂的。兩個物體都保持相對完整，其成分沒有變化，因此當它們再次分離時，它們保留了各自的個性。
隨著時間的推移，兩個天體將分離到它們目前的軌道距離、形狀和軸線。該團隊的模擬能夠完美地複製觀察到的兩個天體的軌道特性。
“這項研究引人注目的一點是，捕獲卡戎的模型參數最終將其置於正確的軌道上。你可以用一件東西的價格得到兩件正確的事情，”行星科學家埃里克阿斯普豪格說亞利桑那大學的。
這項發現表明，行星體及其伴星的形成比我們想像的更加迷人和多樣化，而跳過物理特性可能會嚴重損害對物質宇宙中事物如何運作的全面理解。
它也為天文學家提供了一個新的工具來了解冥王星隨時間的演變，這是一個與太陽系中任何其他世界不同的奇怪而豐富的世界。
「我們特別感興趣的是了解這種初始結構如何影響冥王星的地質演化，」丹頓說。 “撞擊產生的熱量和隨後的潮汐力可能在塑造我們今天在冥王星表面看到的特徵方面發揮了至關重要的作用。”
該研究發表於自然地球科學。
