Las pequeñas lunas de Plutón, Nix e Hydra, se descubrieron en 2005 (pero fueron bautizadas al año siguiente) en unas observaciones del Telescopio Espacial Hubble. El descubrimiento de estas mini-lunas incrementó el número de lunas naturales de Plutón a 3 (incluyendo la más grande Caronte). Pero ¿cómo se formaron estas lunas?
La teoría actual más aceptada de la formación de la mayor, Caronte, es bastante parecida a la de la creación de nuestra Luna. Se piensa que un gran impacto entre dos grandes objetos del Cinturón de Kuiper dieron a luz a Caronte a partir de un proto-Plutón, poniéndo en órbita a esa gran masa rocosa. A través de los años, las fuerzas de mareas aminoraron la pareja, y Caronte se pudo establecer en la órbita actual. Teorías recientes sugieren que Nix e Hydra son producto de esta colisión, son simples fragmentos destrozados del gran impacto. Pero hay problemas con esta idea. ¿Pudieron Nix e Hydra venir de algún lugar que no fuera la colisión del impacto Plutón-Caronte?
Las pequeñas lunas que orbitan en el Cinturón de Kuiper se pueden encontrar a unos 48.700 km y 64.800 km de la superficie de Plutón. La luna más cercana se llama Nix y la más lejana Hydra. Nix tiene una resonancia orbital de 4:1 con la órbita de Caronte y la luna Hydra tiene una resonancia de 6:1 (es decir, Nix orbita Plutón una vez por cada 4 órbitas de Caronte; Hydra orbita Plutón una vez por cada 6 órbitas de Caronte).
Las razones que hay detrás de las órbitas de estas mini-lunas se está empezando a entender, pero se sabe que sus resonancias con la órbita de Caronte está originada en la evolución con el sistema de Plutón. Si asumimos que Hydra y Nix se formaron a partir de la colisión de un objeto masivo del Cinturón de Kuiper, la explicación más sencilla sería asumir que son fragmentos completos del impacto capturados por la gravedad del sistema Plutón-Caronte. Sin embargo, debido a las órbitas altamente excéntricas que podrían haber resultado de esta colisión, no es posible que las dos pequeñas lunas hayan evolucionado a una órbita casi circular, casi en resonancia con Caronte.
Así que, ¿podría ser posible que las lunas se podrían haber formado del polvo y restos del resultado de la colisión inicial? Si se produjo suficiente material, y si el material colisionó con frecuencia, entonces quizás Nix e Hydra nacieron de un disco frío de restos (más que ser trozos enteros de rocas), y finalmente se fusionaron y formaron lunas rocosas de tamaños considerables. Y si ese disco exitió, las colisiones con Nix e Hydra habrían reducido cualquier excentricidad en sus órbitas.
Pero hay un gran problema con esta teoría. A partir de las simulaciones de los impactos, el disco de restos post-impacto rodeando Plutón habría sido muy compacto. El disco no habría alcanzado las órbitas presentes de las lunas.
Una teoría más sugiere que quizás las lunas fueron creadas en un disco post-impacto, pero muy cercano a Plutón, y depués a través de interacciones grativacionales con Caronte, las órbitas de Nix e Hydra retrocedieron, permitiendo que orbitaran más lejos que el disco post-impacto de Plutón-Caronte. De acuerdo con las simulaciones computerizadas recientes, esto parece que tampoco es posible.
Para hallar una respuesta, un estudio por Yoram Lithwick y Yanqin Wu, de la Universidad de Toronto, sugiere que debemos buscar más allá del sistema Plutón-Caronte la fuente de material para Nix e Hydra. De las simulaciones, las teorías explicadas anteriormente sobre la creación de las pequeñas lunas creadas por el material eyectado de una gran colisión entre dos objetos del Cinturón de Kuiper (creando Plutón y Caronte) son extremadamente problemáticas. No responden con claridad cómo las órbitas altamente excéntricas de Nix e Hydra han evolucionado a órbitas tan circulares que tienen hoy en día.
Lithwick y Wu dicen que las órbitas circulares resonantes de las dos lunas podrían haber sido creadas a partir de un disco plutocéntrico de pequeños trozos de rocas recogidas de la órbita de Plutón alrededor del Sol. Por lo tanto, Nix e Hydra se podrían haber formado de los restos rocoso dejados de la formación del Sistema Solar, y no de una colisión que creó a Caronte. Esta teoría tiene a favor el que haya una gran cantidad de objetos en el Cinturón de Kuiper en órbita en el Sistema Solar. No es necesario un impacto para la creación de las pequeñas lunas que ahora se piensan que son sus satélites.
Se piensa que la misión New Horizons (lanzada en enero de 2006), que poco a poco se aproxima a los confines del Sistema Solar, dé solución a alguna de las preguntas que quedan sin responder en las profundidades del misterioso Cinturón de Kuiper. Afortunadamente hallaremos si Nix e Hydra son hijos de Plutón y Caronte… o si fueron adoptadas.
Fuente: Universe Today
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