Nelle profondità ghiacciate del Sistema Solare, ai margini della Cintura di Kuiper, Plutone e Caronte formano una coppia unica che affascina gli scienziati sin dalla loro scoperta. Questa particolare relazione gravitazionale tra il pianeta nano e la sua luna più grande rimane un enigma, soprattutto perché Caronte è eccezionalmente grande rispetto al suo corpo genitore. Recentemente, un team di ricercatori ha proposto una nuova teoria audace per spiegare questa unione: il modello kiss-and-catch. Questo approccio rivoluzionario suggerisce che un’insolita collisione cosmica ha permesso a Plutone di catturare Caronte dopo una fusione breve ma intensa.
Plutone e Caronte: un sistema unico
Declassato allo status di pianeta nano nel 2006, Plutone rimane uno degli oggetti più misteriosi del Sistema Solare. Caronte, la sua luna più grande, è un’anomalia a sé stante. Con un diametro quasi la metà di quello di Plutone e una massa equivalente al 12% di quella del suo corpo genitore, Caronte è proporzionalmente molto più grande della Luna rispetto alla Terra. Questo rapporto dimensionale senza precedenti conferisce al sistema Plutone-Caronte lo status di un sistema binario in cui i due corpi orbitano attorno ad un centro di gravità comune situato fuori Plutone.
Tuttavia, l’origine di questa coppia è rimasta a lungo un mistero. Le lune dei grandi pianeti, come quelle di Giove o Saturno, sono spesso catturate dalla gravitazione. Tuttavia, una luna delle dimensioni di Caronte attorno a un oggetto relativamente piccolo come Plutone non può derivare da una semplice cattura gravitazionale. Finora la teoria dominante era quindi quella di una collisione massiccia, simile a quella che avrebbe formato la Luna terrestre. Tuttavia, questa spiegazione ha lasciato delle zone grigie che la nuova ipotesi del bacio e della cattura cerca di chiarire.
Uno scontro senza eguali: il bacio e la cattura
Secondo una nuova ricerca pubblicata su Nature Geoscience, Plutone e Caronte si sono formati a seguito di una collisione di tipo mai visto prima. Gli scienziati suggeriscono che miliardi di anni fa due corpi ghiacciati nella fascia di Kuiper si scontrarono. Tuttavia, invece di fondersi o distruggersi a vicenda, questi due oggetti si sarebbero temporaneamente fusiper formare un pupazzo di neve cosmico. Dopo sole dieci ore questa unione si sciolse, ma i due corpi rimasero legati gravitazionalmente, creando così il sistema binario che conosciamo oggi.
Questo modello, soprannominato bacia e catturadifferisce dagli scenari classici come mordi e fuggi o fusione. Solitamente, durante una collisione cosmica, i corpi coinvolti si comportano come fluidi a causa dell’intenso calore generato dall’impatto. Tuttavia, nel caso di Plutone e Caronte, le piccole dimensioni di entrambi gli oggetti e la loro composizione ghiacciata hanno giocato un ruolo cruciale. A differenza dei corpi fluidi, questi oggetti avevano una resistenza strutturale sufficiente per preservare la loro integrità durante la collisione. Pertanto, Caronte non è penetrato abbastanza in profondità in Plutone per essere assorbito, consentendo loro di separarsi dopo il “bacio” iniziale.
Uno degli elementi chiave di questa teoria si basa sulla simulazione della collisione. Tenendo conto della resistenza dei materiali ghiacciati, i ricercatori hanno osservato che la fusione tra Plutone e Caronte era troppo superficiale perché i due corpi potessero rimanere uniti. Questa fusione temporanea permise anche a Caronte di rimanere fuori dal raggio di corotazione di Plutone, il che significa che i due corpi non ruotavano alla stessa velocità. Questa differenza alla fine portò alla loro separazione e alla creazione di un’orbita stabile per Caronte.
Implicazioni per la fascia di Kuiper e oltre
Questa nuova teoria non si limita a spiegare l’origine di Caronte; potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione delle collisioni nella fascia di Kuiper, una regione ancora poco esplorata situata oltre l’orbita di Nettuno. Diversi oggetti in quest’area, come Eris e la sua luna Dysnomia o Orcus e Vanth, presentano infatti sistemi simili alla coppia Plutone-Caronte. Il bacio e la cattura potrebbero quindi essere a meccanismo comune per la formazione delle lune in questa regione ghiacciata.
Inoltre, questa teoria apre nuove strade per lo studio dell’evoluzione a lungo termine dei corpi ghiacciati. I ricercatori desiderano in particolare analizzare l’effetto delle forze di marea su Caronte, che potrebbe essere migrato nella sua posizione attuale nel corso di miliardi di anni. Comprendere questa migrazione confermerebbe il modello “bacio e cattura” e affinerebbe la conoscenza della storia termica di Plutone.
Infine, questa scoperta solleva domande intriganti sul geologia interna di Plutone e Caronte. Se il “bacio” iniziale avesse effettivamente influenzato la formazione della coppia, ciò potrebbe essere legato anche alla presenza di oceani sotterranei su questi corpi ghiacciati. I ricercatori desiderano studiare come le condizioni termiche create dall’impatto potrebbero aver facilitato la formazione e la conservazione di questi possibili serbatoi liquidi.
