¿Por qué Plutón tiene tantos satélites?

No lo sabemos con certeza, todavía.

Citaré las teorías de la competencia a continuación (de http://en.wikipedia.org/wiki/Moo…)

Teoría 1

• ¿Por qué debería vivir en Marte y no en la luna?
• ¿En qué lugar de nuestro planeta (excluyendo las regiones polares) se podría 'dibujar' el círculo de mayor diámetro que no tendría una carretera principal contenida en él, y qué tan grande sería ese círculo?
• Si Venus fuera del tamaño de Marte, ¿qué tan diferente sería?
• ¿Cuáles son las posibilidades de que haya formas de vida del tamaño del planeta y / o la Luna en el universo?
• Astronomía: ¿Cuánto sabemos sobre minerales y materias primas que están en nuestro sistema solar?

Una teoría es que todos fueron creados como resultado de un evento de impacto. De hecho, es completamente posible que todo el sistema Plutón forme parte de una familia de colisiones (http://en.wikipedia.org/wiki/Col…). En ese caso, tendría sentido que hubiera numerosas lunas pequeñas (especialmente porque Plutón y Caronte no tienen mucha masa)

Se sospecha que el sistema satelital plutoniano fue creado por una colisión masiva, similar al “gran golpe” que se cree que creó la Luna de la Tierra. En ambos casos, puede ser que el momento angular alto de las lunas solo pueda explicarse por tal escenario. Las órbitas casi circulares de las lunas más pequeñas sugieren que también se formaron en esta colisión, en lugar de ser objetos capturados del Cinturón de Kuiper. Esto y sus resonancias orbitales cercanas con Charon (ver más abajo) sugieren que se formaron aún más cerca de Plutón de lo que están actualmente, y que emigraron hacia afuera cuando Charon alcanzó su órbita actual. Si Hydra y Nix resultan estar bloqueadas por la marea, como lo está Charon, eso resolverá el problema, ya que las fuerzas de marea son insuficientes para amortiguar sus rotaciones en sus órbitas actuales. El color de cada uno es un gris lunar como Charon, [6]

Teoría 2:

Pero otra teoría (posterior) refuta esto y dice que las lunas más pequeñas pueden ser cuerpos capturados.

Sin embargo, recientemente se calculó que una resonancia con Charon podría impulsar a Nix o Hydra a su órbita actual, pero no a ambas: impulsar Hydra habría requerido una excentricidad charoniana cercana a cero de 0.024, mientras que impulsar a Nix habría requerido una excentricidad mayor de al menos 0.05. Esto sugiere que Nix e Hydra fueron capturados y migraron hacia adentro hasta quedar atrapados en resonancia con Charon. [8]

Si la segunda teoría es cierta, entonces es más difícil responder esto. Sin embargo, una cosa es segura: Júpiter está mucho más lejos, por lo que su tirón en el sistema es un factor mucho más pequeño que en los planetas internos (donde puede ser una fuente importante de inestabilidad durante la vida útil del sistema solar). Otra cosa: El Sol está tan lejos que las velocidades orbitales son pequeñas, por lo que es más fácil capturar objetos dentro de la Esfera de la Colina de Plutón (de hecho, muchos objetos transneptunianos son binarios). La Esfera Hill es básicamente la zona de influencia (alrededor del objeto padre) donde el campo gravitacional del objeto padre domina el campo gravitacional del Sol.

En cualquier caso, aquí está la fórmula para la Esfera Hill

(de http://en.wikipedia.org/wiki/Hil…, donde a es la distancia del Sol a Plutón, [matemáticas] M_ {planeta} [/ matemáticas] la masa de Plutón, y [matemáticas] M _ * [/ matemáticas] la masa del sol)

De todos modos, el perihelio de Plutón (o el acercamiento más cercano al Sol) es de alrededor de 30 unidades astronómicas (el perihelio es más importante que el afelio en este caso). Su masa es solo 0.00218 veces mayor que la de la Tierra, pero dado que el factor tiene una potencia de 1/3, el segundo término es igual a 0.130, y nuestro producto es una Esfera de colina 3.9 veces mayor que la de la Tierra. Entonces, la gravedad de Plutón domina a distancias mucho más lejanas que la Tierra, y los satélites pueden orbitar más lejos de Plutón que de la Tierra. Las esferas de las colinas de los otros planetas interiores son aún más pequeñas, ya que todas son menos masivas que la Tierra.

==

Otro posible factor (aunque probablemente improbable, consulte http: //astronomy.stackexchange.c…) es que, desde la perspectiva de Plutón, Júpiter está prácticamente en el centro del sistema solar de todos modos, por lo que es poco probable que vea períodos de tiempo donde Júpiter está en una posición en la que sus constantes tirones gravitacionales (en varias órbitas de Júpiter) pueden acumularse y tirar de un satélite a una órbita inestable (que es lo que puede suceder con los planetas que orbitan el Sol a distancias interiores de Júpiter [1]). De todos modos, no conozco completamente la física de esto (todavía), por lo que algunos de mis detalles podrían estar equivocados, lo que sí sé es que podría suceder tanto con los objetos del cinturón de asteroides como con la órbita de Mercurio – http: //en.wikipedia .org / wiki / Sta … – tal vez porque hay posiciones donde la atracción de Júpiter sobre los cuerpos interiores está en una dirección opuesta a la de la atracción del Sol (nunca escuchamos que el Sol cree inestabilidades orbitales). Y Mercurio está mucho más cerca de Júpiter que Plutón.

Por supuesto, Plutón es vulnerable a la influencia de Neptuno, pero Plutón y Neptuno tienen una resonancia orbital 3: 2, por lo que es relativamente seguro de colisiones con Neptuno (aunque la resonancia puede no ser constante durante la vida útil del Sistema Solar)

De todos modos, podríamos saber más una vez que New Horizons llegue a Plutón en unos años.

[1] http://www.alpheratz.net/murison… dice que hay algo especial sobre los asteroides con órbitas interiores a Júpiter: intentaré encontrar más información sobre esto.