與地球相比,我們的月球品質驚人,但如果考慮到冥王星和冥衛一,這個比例就顯得相形見絀了。後者質量約為冥王星質量的 12%,從技術上講,它並不會繞著冥王星運行。這兩顆行星圍繞著冥王星外的一個共同質心運行。他們在跳舞——而這場舞蹈可能不是從碰撞開始的,而是從一個「吻」開始的。
這就是行星科學家提出的這對行星的形成方式。這種新穎的形成機制涉及原卡戎與冥王星的碰撞,但沒有重大變化,在旋轉力將它們拉開之前,它們會以雪人形狀粘在一起一段時間。
「大多數行星碰撞場景被歸類為『肇事逃逸』或『擦傷合併』。我們發現的是完全不同的東西——一種『親吻和捕獲』的場景,物體碰撞、短暫粘在一起,然後在保持重力束縛的情況下分離。陳述。
關鍵的理解來自於模型中正確包含岩石和冰的結構完整性。將冥王星和卡戎模擬成月球的碰撞是沒有意義的。當小行星撞擊地球時,它熔化了物質並將其拋入軌道。月球就是從那團熔化的廢墟中誕生的。
「冥王星和卡戎是不同的——它們更小、更冷,主要由岩石和冰構成。當我們考慮這些材料的實際強度時,我們發現了一些完全出乎意料的東西,」丹頓補充道。
丹頓領導的團隊使用高效能運算叢集創建了影響模擬。這表明冥王星和卡戎並沒有像橡皮泥一樣融合和伸展,它們只是接觸並粘在一起。它們在碰撞和隨後的相互作用過程中基本上保持完整。
當它們分離時,這個過程會向兩個物體傳遞大量的熱量,這可能會維持據信存在於著名的地下海洋中的地下海洋。——這還不是全部。
「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。你可以用一件事情的代價得到兩件事,」該研究的資深作者、教授埃里克阿斯普豪格(Erik Asphaug)說。
冥王星和卡戎可能也不是唯一經歷過這種情況的行星。而它的衛星 Dysnomia 也互相潮汐鎖定。也許他們也接吻了。
研究小組計劃進一步研究這個模型,以完善它,看看是否可以用它來解釋冥王星的一些地質特性。
「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。”
該研究發表在期刊上自然地球科學。