Berapa bulan yang dimiliki Pluto? Bulan-bulan kecil Pluto, Nix dan Hydra, ditemui pada tahun 2005 (tetapi dinamakan pada tahun 2006) semasa kempen pemerhatian oleh Teleskop Angkasa Hubble. Tetapi dari mana satelit ini berasal? Teori yang diterima semasa mengenai pembentukan di bulan besar, Charon, lebih kurang sama dengan teori yang menyokong penciptaan Bulan Bumi. Diperkirakan bahawa kesan besar antara dua Objek Sabuk Kuiper Besar melemparkan Charon menjauh dari proto-Pluto, meletakkan sebahagian besar jisim Pluto ke orbit. Selama bertahun-tahun, kekuatan pasang surut memperlahankan pasangan dan Charon diizinkan memasuki orbitnya sekarang. Teori baru-baru ini menunjukkan bahawa Nix dan Hydra adalah hasil dari perlanggaran ini, hanya menghancurkan serpihan yang sangat besar. Tetapi ada masalah dengan idea ini. Mungkinkah Nix dan Hydra datang dari tempat lain selain daripada kesan Pluto-Charon?
Bulan kecil yang mengorbit Objek Kuiper Belt Besar (sebelumnya diklasifikasikan sebagai planet) dapat dijumpai sekitar 48.700 kilometer dan 64.800 kilometer dari permukaan Pluto. Bulan terdekat dipanggil Nix dan terjauh, Hydra. Nix mempunyai resonans orbit 4: 1 dengan orbit Charons dan bulan yang lebih besar Hydra mempunyai resonans 6: 1 (iaitu Nix akan mengorbit Pluto sekali untuk setiap empat orbit Charons; Hydra akan mengorbit Pluto sekali untuk setiap enam orbit Charons) .
Sebab-sebab di sebalik orbit bulan-bulan ini baru mulai difahami, tetapi diketahui bahawa resonansinya dengan orbit Charons berakar pada masa evolusi sistem Pluto. Sekiranya kita menganggap Hydra dan Nix terbentuk dari pertembungan Kuiper Belt Object yang besar, penjelasan paling mudah adalah dengan menganggap bahawa ini adalah keseluruhan pecahan dari kesan yang terperangkap dalam graviti sistem Pluto-Charon. Namun, disebabkan oleh orbit yang sangat eksentrik yang disebabkan oleh perlanggaran ini, tidak mustahil kedua-dua bulan kecil itu dapat berkembang menjadi orbit hampir bulat, dalam resonansi dekat korotasi dengan Charon.
Oleh itu, mungkinkah bulan-bulan itu mungkin terbentuk dari debu dan serpihan akibat perlanggaran awal? Sekiranya terdapat cukup bahan yang dihasilkan, dan jika bahan itu sering bertabrakan, barangkali Nix dan Hydra lahir dari serpihan cakera sejuk (dan bukannya sekeping batu), akhirnya bergabung dan membentuk bulan berbatu yang besar. Oleh kerana terdapat cakera puing-puing, pertembungan dengan Nix dan Hydra yang mengorbit juga akan mengurangkan eksentrik pada orbitnya.
Tetapi ada masalah besar dengan teori ini. Dari simulasi hentaman, cakera serpihan pasca hentaman di sekitar Pluto sememangnya sangat padat. Cakera tidak dapat mencapai sejauh orbit bulan ini.
Satu lagi teori menunjukkan bahawa mungkin bulan adalah dibuat dalam cakera pasca hentaman, tetapi sangat dekat dengan Pluto, dan kemudian melalui interaksi graviti dengan Charon, orbit Nix dan Hydra ditarik ke luar, membolehkan mereka mengorbit jauh dari cakera pasca hentakan Pluto-Charon. Menurut simulasi komputer baru-baru ini, ini nampaknya tidak mungkin.
Untuk mencari jawapan, karya Yoram Lithwick dan Yanqin Wu (University of Toronto) mencadangkan kita mesti melihat di luar sistem Pluto-Charon untuk mencari sumber bahan untuk Nix dan Hydra. Dari simulasi, teori di atas mengenai penciptaan bulan kecil dimulakan oleh bahan yang dikeluarkan dari perlanggaran besar antara dua Objek Sabuk Kuiper Besar (mencipta Pluto dan Charon) sangat bermasalah. Mereka tidak menjawab dengan tepat bagaimana orbit Nix dan Hydra yang sangat eksentrik dari perlanggaran dapat berkembang menjadi yang hampir bulat yang mereka miliki sekarang.
Lithwick dan Wu melanjutkan dengan mengatakan bahawa orbit resonan bulat, korotasi dari dua bulan itu dapat dibuat dari cakera Plutocentric dengan potongan kecil dari batu yang dililit semasa orbit Pluto mengelilingi Matahari. Oleh itu Nix dan Hydra mungkin terbentuk dari puing-puing berbatu yang tersisa dari pengembangan Sistem Suria, dan bukan dari peristiwa perlanggaran yang mencipta Charon. Ini mungkin berlaku untuk Objek Kuiper Belt yang tidak terhitung jumlahnya di orbit di kejauhan Sistem Suria, tidak ada impak yang diperlukan untuk penciptaan bulan kecil yang kini dianggap satelit mereka.
Diharapkan misi New Horizons (dilancarkan 21 Januari 2006) hingga ke jauh dari Sistem Suria akan mengungkapkan beberapa persoalan yang masih belum terjawab di kedalaman Kuiper Belt yang penuh misteri kita. Mudah-mudahan kita juga dapat mengetahui sama ada Nix dan Hydra adalah anak-anak Pluto dan Charon ... atau adakah mereka diadopsi.
Sumber: arXiv
