与地球相比,我们的月球质量惊人,但如果考虑到冥王星和冥卫一,这个比例就显得相形见绌了。后者质量约为冥王星质量的 12%,从技术上讲,它并不绕冥王星运行。这两颗行星围绕冥王星外的一个共同质心运行。他们在跳舞——而这场舞蹈可能不是从碰撞开始的,而是从一个“吻”开始的。
这就是行星科学家提出的这对行星的形成方式。这种新颖的形成机制涉及原卡戎与冥王星的碰撞,但没有发生重大变化,在旋转力将它们拉开之前,它们会以雪人形状粘在一起一段时间。
“大多数行星碰撞场景被归类为‘肇事逃逸’或‘擦伤并合并’。我们发现的是完全不同的东西——一种‘亲吻和捕获’的场景,物体碰撞、短暂粘在一起,然后在保持重力束缚的情况下分离。”亚利桑那大学在一份报告中表示陈述。
关键的理解来自于模型中正确包含岩石和冰的结构完整性。将冥王星和卡戎模拟成月球的碰撞是没有意义的。当小行星撞击地球时,它熔化了物质并将其抛入轨道。月球就是从那团熔化的废墟中诞生的。
“冥王星和卡戎是不同的——它们更小、更冷,主要由岩石和冰构成。当我们考虑这些材料的实际强度时,我们发现了一些完全出乎意料的东西,”丹顿补充道。
丹顿领导的团队使用高性能计算集群创建了影响模拟。这表明冥王星和卡戎并没有像橡皮泥一样融合和伸展,它们只是接触并粘在一起。它们在碰撞和随后的相互作用过程中基本保持完整。
当它们分离时,这个过程会向两个物体传递大量的热量,这可能会维持据信存在于著名的地下海洋中的地下海洋。——这还不是全部。
“这项研究引人注目的一点是,捕获卡戎的模型参数最终将其置于正确的轨道上。你可以用一件事情的代价得到两件事,”该研究的资深作者、教授埃里克·阿斯普豪格(Erik Asphaug)说。亚利桑那大学月球和行星实验室。
冥王星和卡戎可能也不是唯一经历过这种情况的行星。和它的卫星 Dysnomia 也相互潮汐锁定。也许他们也接吻了。
研究小组计划进一步研究这个模型,以完善它,看看是否可以用它来解释冥王星的一些地质特性。
“我们特别感兴趣的是了解这种初始结构如何影响冥王星的地质演化,”丹顿说。 “撞击产生的热量和随后的潮汐力可能在塑造我们今天在冥王星表面看到的特征方面发挥了至关重要的作用。”
该研究发表在期刊上自然地球科学。