Поцілунок місяців може пояснити, чому супутник Землі такий великий

Карликова планета Плутон і наша Земля — єдині два світи в нашій Сонячній системі з дуже великими супутниками. Вони могли бути результатом процесу «поцілунок і захоплення», який зберігає великий розмір місяця.

Однією із загадок нашої Сонячної системи є те, чому наш Місяць такий великий порівняно з нашою планетою. З діаметром 3476 кілометрів наш Місяць становить приблизно чверть ширини Землі.

Більшість інших супутників у нашій Сонячній системі є невеликою часткою розміру їхніх батьківських планет. Більшість цих відносно невеликих супутників, ймовірно, були астероїдами, які були захоплені гравітацією планет, навколо яких вони зараз обертаються. Тоді як найстаріші супутники нашої Сонячної системи, такі як внутрішні супутники Юпітера та Сатурна, ймовірно, утворилися під час формування нашої Сонячної системи з диска газу та пилу, який обертався навколо раннього Сонця.

Єдиним іншим винятком є ​​карликова планета Плутон, яка невелика (2250 кілометрів), але має супутник Харон, який вдвічі менший за нього.

Це велике відношення планети до місяця іноді називають системою подвійних планет, а не системою планета-місяць, оскільки обидва об’єкти обертаються один проти одного, а не маленький місяць навколо великої планети.

Отже, як Земля і Плутон отримали такі великі супутники?

Зазвичай такі планети, як Марс, Юпітер і Сатурн, отримують супутники шляхом гравітаційного захоплення їх, процес, який не відбудеться з більшими супутниками.

Вчені з Південно-західного науково-дослідного інституту в Техасі, які вивчають систему Плутон-Харон, винайшли модель, яка може розгадати цю таємницю. Їх дослідження було опубліковано цього місяця в журналі Nature Geoscience.

І Плутон, і Харон почалися як незалежні об’єкти в поясі Койпера, поясі крижаних об’єктів, який оточує нашу Сонячну систему поза орбітою Нептуна.

Нове дослідження показує, що в якийсь момент вони наближалися один до одного на відносно низькій швидкості, увійшли в контакт і злиплися разом у космічному поцілунку, перетворившись на гантелеподібне дволопате тіло.

З часом вони знову розділилися, але залишилися на орбіті один навколо одного, захоплені взаємною гравітацією.

Цей відносно ніжний процес поцілунку та захоплення дозволяє обом об’єктам зберегти їхній початковий розмір.

Вважається, що супутник Землі утворився в результаті подібного процесу, пояснили дослідники в письмовій заяві, але це було більше схоже на ляпас, ніж на поцілунок.

Мільярди років тому об’єкт розміром з Марс під назвою Тея врізався в Землю внаслідок сильного зіткнення, яке знищило більшу частину Теї та відірвало частину поверхні Землі.

Уламки було викинуто в космос, утворивши тимчасове кільце навколо нашої планети, яке згодом об’єдналося в Місяць, який ми знаємо сьогодні.

Це жорстоке зіткнення призвело б до сильного нагрівання, яке — разом із їхньою відносно великою масою — спершу призвело б до розтягування та деформації Тейї та ранньої Землі, подібно до рідини.

Вчені вважали, що так відбувався процес формування Плутона і Харона.

Лише коли дослідники дослідили міцність матеріалу цих замерзлих і скелястих тіл, став очевидним більш м’який процес поцілунків і хапань.

Те, що Плутон і Харон поводяться як два крижаних скелястих тіла, а не як дві краплі в лавовій лампі, що обертаються одне навколо одного, також пояснює, чому Плутон і Харон зберегли свою структурну цілісність і не злилися один з одним, перш ніж знову розділитися.

Цей процес поцілунків і хапань може бути досить поширеним для менших предметів.

У 2019 році зонд New Horizons, який уже надав перші зображення Плутона великим планом, пролетів повз Аррокот, інший об’єкт пояса Койпера.

Arrokoth має форму сніговика з двома великими частками, які, здається, злиплися разом у частині процесу поцілунку. Чи вони врешті-решт розійдуться і протистоять один одному, невідомо.

Коли космічний корабель «Розетта» зустрівся з кометою 67P/Чурюмова-Герасименко в 2014 році, він також побачив дві пелюстки з шийкою між ними, що могло бути результатом легкого зіткнення.

Можливо, у зовнішній сонячній системі є багато поцілунків.

Великий місяць створює велику гравітаційну силу на планету. На Землі ми отримуємо припливи від впливу Місяця.

У випадку Плутона удар і наступні припливні сили після відділення від Харона, ймовірно, викликали тепло, що підвищило ймовірність існування рідкого океану під крижаною поверхнею Плутона. Це дивовижно для крижаного світу, такого далекого від сонця.

Звичайно, у наявності такого великого місяця є ще одна перевага. Це створює романтичну обстановку для більшої кількості поцілунків тут, на Землі.

Дивіться: сценарій утворення «поцілунок і захоплення» може пояснити систему Плутон-Харон