„Pocałuj i złap”. Naukowcy odkryli zupełnie nowy rodzaj kosmicznych kolizji

Spis treści:

1. Jak powstał układ podwójny w Układzie Słonecznym?
2. Nowy typ kosmicznej kolizji
3. Bałwan w kosmosie

Jeszcze na początku tego wieku przyjmowało się, że Układ Słoneczny składa się z dziewięciu planet. W 2006 roku ostatnia z nich, Pluton, została zdegradowana. Pluton utracił status planety i od tej pory uważa się go za planetę karłowatą. Czyli coś pośredniego pomiędzy planetami a znacznie od nich mniejszymi ciałami niebieskimi.

Choć Pluton nie jest już planetą, nie stał się przez to mniej ciekawy dla astronomów. Wielu z nich uważa, że w rzeczywistości należy go uznać za jeden ze składników układu podwójnego ulokowanego na rubieżach naszego systemu planetarnego. Pluton nie jest bowiem pojedynczym obiektem astronomicznym. Towarzyszy mu i to w bardzo bliskiej odległości ogromnej wielkości księżyc. Ten księżyc to Charon, a jego średnica (wynosząca 1213 km) to zaledwie połowa średnicy Plutona.

Charon nie obiega Plutona tak samo jak Księżyc obiega Ziemię. I Charon, i Pluton krążą wokół wspólnego środka ciężkości, który znajduje się pomiędzy nimi. To właśnie sprawia, że uznaje się je za układ podwójny.

Jak powstał układ podwójny w Układzie Słonecznym?

Naukowcy od dawna zastanawiają się, w jaki sposób uformował się tak niezwykły duet. Nową hipotezę na ten temat w czasopiśmie „Nature Geoscience” przedstawił zespół naukowców pod kierunkiem Adeene Denton z University of Arizona. Hipoteza ta jest niezwykła i jako taka zyskała szeroki oddźwięk. Dr Denton ogłosiła bowiem, że Pluton i Charon powstały w wyniku zupełnie nowego, nieznanego dotychczas rodzaju kolizji kosmicznych.

Wcześniej przyjmowano, że na początku istnienia Układu Słonecznego daleko poza Neptunem wydarzyło się to samo, co w obszarze planet skalistych. Tutaj w młodziutką Ziemię uderzył nieznany glob o rozmiarach Marsa. Zderzenie to doprowadziło do powstania Księżyca. Naukowcy przyjmowali że dokładnie w taki sam sposób uformowały się Pluton i Charon.

Nowy typ kosmicznej kolizji

Jednak Denton jest odmiennego zdania. – Pluton i Charon różnią się [od Ziemi i Księżyca– przyp.red.]. Są mniejsze, zimniejsze i składają się głównie ze skał i lodu. Kiedy wzięliśmy pod uwagę wytrzymałość tych materiałów, odkryliśmy coś zupełnie nieoczekiwanego – opowiada astronomka.

Modele zdarzenia proto-Ziemi i nieznanego ciała niebieskiego zakładają, że w rezultacie kolizji tak bardzo masywne globy zachowują się jak ciecze. Ich temperatura rośnie i dochodzi do stopienia się skał oraz wymiany materiału pomiędzy zderzającymi się ciałami. Denton spostrzegła jednak, że taki model nie opisuje dobrze skalistych i lodowych Plutona i Charona. Jej zdaniem w ich przypadku proces kolizji mógł przebiegać zupełnie inaczej.

Bałwan w kosmosie

Naukowcy pod kierunkiem Denton stworzyli nową symulację uwzględniającą wytrzymałość materiałów, z jakich składa się układ podwójny Pluton-Charon. Symulacja ta pokazała, jak mogło wyglądać ich zderzenie się. Denton określiła ten scenariusz jako „pocałuj i złap”. Zakłada on bowiem, że przez pewien krótki czas – oszacowany na ok. 10 godzin – Pluton i Charon skleiły się ze sobą i razem wirowały. Wyglądały wówczas jak obracający się śnieżny bałwan składający się z dwóch kul. Później oba ciała niebieskie rozdzieliły się. W przeważającej mierze zachowały swój pierwotny skład i pozostały nienaruszone. Nadal też znajdowały się blisko siebie, tworząc układ podwójny jaki znamy obecnie.

– Większość scenariuszy zderzeń planetarnych klasyfikuje się jako „uderz i uciekaj” (hit and run) lub „ocieraj się i łącz” (graze and merge). My odkryliśmy coś zupełnie innego – scenariusz „pocałuj i złap” (kiss and capture). W nim ciała zderzają się, na krótko się ze sobą łączą, a następnie rozdzielają, pozostając jednocześnie związane grawitacyjnie – opowiada Denton. Naukowcy zamierzają teraz bardziej szczegółowo zbadać, jak przebiegał proces rozdzielania się obu ciał niebieskich.

Źródła: phys.org, Nature Geoscience, New Scientist

Nasza autorka

Magdalena Salik

Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com