כיצד נוצרו פלוטו וירחו כארון מהתנגשות ענקית

מחקרים חדשים חושפים כי פלוטו וכארון, הירח הגדול שלו, נוצרו מתהליך ייחודי של "נשיקה ולכידה" בעקבות התנגשות ענקית, עם השלכות משמעותיות על הבנת מערכת השמש

ממודלים חדשים עולה שפלוטו וכארון נוצרו מהתנגשות ענקית. את ההרכבה הזאת של תמונות צבעוניות משופרות של פלוטו (ימין למטה) וכארון (שמאל למעלה) צילמה החללית ניו הורייזון כשעברה במערכת של פלוטו ב-2015. פלוטו וכארון מוצגים בערך בגדלים היחסיים שלהם, אבל ההפרדה האמיתית ביניהם לא במרחק הנכון. קרדיט: NASA/JHUAPL/SwRI
ממודלים חדשים עולה שפלוטו וכארון נוצרו מהתנגשות ענקית. את ההרכבה הזאת של תמונות צבעוניות משופרות של פלוטו (ימין למטה) וכארון (שמאל למעלה) צילמה החללית ניו הורייזון כשעברה במערכת של פלוטו ב-2015. פלוטו וכארון מוצגים בערך בגדלים היחסיים שלהם, אבל ההפרדה האמיתית ביניהם לא במרחק הנכון. קרדיט: NASA/JHUAPL/SwRI

הדמיות חדשות קושרות את היווצרות פלוטו וכארון להתנגשות ענקית

חוקר פוסט דוקטורט של נאס"א פיתח מודלים מתקדמים שעולה מהם שפלוטו והירח שלו כארון נוצרו אולי באופן דומה למערכת כדור הארץ והירח. בשני המקרים הירח גדול באופן חריג בהשוואה לגוף המארח, תכונה שלא רואים הרבה במקומות אחרים במערכת השמש. תרחיש ההיווצרות הזה תומך גם באפשרות שלפלוטו יש גיאולוגיה פעילה ואפילו אוקיינוס תת-קרקעי נסתר, למרות מיקומו הקר בקצה מערכת השמש.

ד"ר אדין דנטון, מובילת המחקר, הסבירה: "אנחנו חושבים שמערכת הארץ והירח התחילה כשעצם בגודל של מאדים פגע בארץ וגרם להיווצרות הירח הגדול שלנו בזמן כלשהו לאחר מכן. לשם השוואה, למאדים יש שני ירחים קטנטנים שנראים כמו תפוחי אדמה, והירחים של שני כוכבי הלכת הענקיים מהווים חלק קטן מהמערכות הכוללות שלהם".

הדמיה של פלוטו וכארון בנשיקה ולכידה. קרדיט: Robert Melikyan and Adeene Denton
הדמיה של פלוטו וכארון בנשיקה ולכידה. קרדיט: Robert Melikyan and Adeene Denton

התקדמות בהדמיות של התנגשויות קוסמיות

ב-2005 ד"ר רובין קאנאפ ביצעה הדמיות שהראו לראשונה שייתכן שהזוג פלוטו וכארון נוצר בהתנגשות ענקית. אבל במודלים המפושטים הראשונים האלה התייחסו לחומר המתנגש כנוזל ללא חוזק. בחמש השנים האחרונות, התפתחויות במודלים של היווצרות בהתנגשות כללו תכונות של חוזק חומרים. משילוב המידע הזה בהדמיות מתקבל שפלוטו מתנהג כאילו יש לו ליבה סלעית מכוסה בקרח, וזה משנה משמעותית את התוצאה.

"במודלים קודמים, כשכארון המוקדם פגע בפלוטו המוקדם, יש אפקט גזירה מסיבי של נוזלים שנראה כמו שתי טיפות במנורת לבה שמתכופפות ומסתחררות אחת סביב האחרת", אמרה. "הוספת תכונות מבניות מאפשרת לחיכוך לפזר את תנע הפגיעה, ולגרום למשטר של "נשיקה ולכידה"".

החוקרים השתמשו במודלים מתקדמים להיווצרות בהתנגשות של פלוטו וכארון קרוב לקצה מערכת השמש.
קרדיט: SwRI/Denton, et al/2025
החוקרים השתמשו במודלים מתקדמים להיווצרות בהתנגשות של פלוטו וכארון קרוב לקצה מערכת השמש. קרדיט: SwRI/Denton, et al/2025

המכניקה הייחודית של התנגשות פלוטו וכארון

כשפלוטו וכארון התנגשו, הם נשארו ביחד בצורת איש שלג. הם חגו כגוף אחד עד שפלוטו דחף את כארון החוצה למסלול יציב.

"רוב ההתנגשויות הקוסמיות הן מה שאנו מכנים "פגע וברח", כשגוף פוגע פוגע בכוכב לכת וממשיך לנוע", ממשיכה דנטון. "או שגוף פוגע פוגע בכוכב לכת והם מתמזגים, וזה נקרא "שפשוף ומיזוג". במערכת פלוטו וכארון, יש לנו פרדיגמה חדשה שבה שני הגופים פוגעים ואז נשארים ביחד אבל לא מתמזגים כי הם מתנהגים כמו סלע וקרח".

פלוטו וכארון כנראה החליפו חומרים ביניהם אבל לא איבדו הרבה חומר למערכת השמש. פלוטו גדול והתחיל וסיים עם הרבה יותר סלעים מקרח, ואילו כארון קטן יותר ובערך 50% סלעים ו-50% קרח. הגופים שמרו על השלמות המבנית שלהם ובסופו של דבר נפרדו, וכנראה שמרו על המבנים העתיקים של שני הגופים, שנוצרו במקור בחגורת קויפר. המבנים הפנימיים יכולים להיות די עתיקים.

"ותרחיש ההתנגשות הזה תומך בהיווצרות של ירחים אחרים, כמו ארבעת הלוויינים הקטנטנים והגושיים האחרים של פלוטו", הוסיפה דנטון.

המודל הזה מספר לנו איך ההתנגשות אולי קרתה אבל לא מתי, וזה חשוב, במיוחד משום שפלוטו נחשב לפעיל גיאולוגית ואולי יש לו אוקיינוס נוזלי מתחת לקרח שעל פניו.

"גם אם פלוטו התחיל ממש קר, וזה הגיוני יותר מנקודת המבט של התפתחות מערכת השמש, ההתנגשות הענקית וכוחות הגיאות שאחרי ההיפרדות יכלו לגרום לאוקיינוס בהמשך", אמרה דנטון. "ויש לכך השלכות גדולות מאוד על חגורת קויפר כולה, כי שמונה מעשרת העצמים הכי גדולים בחגורת קויפר דומים לפלוטו וכארון".

למאמר המדעי

2 תגובות

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.