L'évolution des objets de la ceinture de Kuiper, Pluton et sa lune solitaire Charon peuvent avoir quelque chose en commun avec la Terre et notre lune unique: un impact géant dans un passé lointain.
Dr Robin Canup, directeur adjoint du Southwest Research Institute? (SwRI) Department of Space Studies, plaide pour une telle origine de la paire Pluton-Charon dans un article du numéro du 28 janvier de la revue Science.
Canup, qui est actuellement professeur invité au California Institute of Technology, a beaucoup travaillé sur un scénario similaire de «collision géante» pour expliquer l'origine de la Lune.
Dans les cas Terre-Lune et Pluton-Charon, les simulations hydrodynamiques de particules lisses de Canup illustrent une origine dans laquelle une grande collision oblique avec la planète en croissance a produit son satellite et a fourni au système planète-lune actuel son élan angulaire.
Alors que la Lune ne possède qu’environ 1% de la masse de la Terre, Charon représente 10 à 15% de la masse totale de Pluton. Les simulations de Canup suggèrent qu'un impacteur proportionnellement beaucoup plus grand - un presque aussi grand que Pluton lui-même - était responsable de Charon, et que le satellite s'est probablement formé intact à la suite de la collision.
Selon Canup, une collision dans le début de la ceinture de Kuiper - un disque d'objets semblables à des comètes en orbite dans le système solaire extérieur au-delà de Neptune - aurait pu donner naissance à une planète et un satellite avec des tailles relatives et des caractéristiques de rotation angulaire cohérentes avec celles du Pluton -Charon paire. Les objets en collision auraient eu environ 1 600 à 2 000 kilomètres de diamètre, soit chacun environ la moitié de la taille de la Lune terrestre.
«Ce travail suggère qu'en dépit de leurs nombreuses différences, notre Terre et le minuscule Pluton distant peuvent partager un élément clé dans leur histoire de formation. Cela confirme davantage la vision émergente selon laquelle les événements d'impact stochastique peuvent avoir joué un rôle important dans la formation des propriétés planétaires finales dans le système solaire primitif », a déclaré Canup.
La théorie de «l'impact géant» a été proposée pour la première fois au milieu des années 1970 pour expliquer comment la Lune s'est formée, et un mode d'origine similaire a été suggéré pour Pluton et Charon au début des années 1980. Les simulations de Canup sont les premières à modéliser avec succès un tel événement pour la paire Pluton-Charon.
Les simulations publiées par Canup et un collègue de Nature en 2001 ont montré qu'un seul impact d'un objet de la taille de Mars aux derniers stades de la formation de la Terre pourrait expliquer la Lune appauvrie en fer et les masses et l'élan angulaire du système Terre-Lune.
Ce fut le premier modèle à expliquer simultanément ces caractéristiques sans exiger que le système Terre-Lune soit substantiellement modifié après l'impact de la formation lunaire.
Cette recherche a été financée par la National Science Foundation dans le cadre de la subvention no. AST0307933.
Source d'origine: Communiqué de presse SwRI
