TLDR: Největší měsíc Pluta mohl být zachycen při doposud neznámém typu kolizního (ne)planetárního manévru. Studie tuna.
Pluto sice není planeta – neplačte, sami jsme si to v Praze zavinili – ale rozhodně jde o jeden z nejzajímavějších objektů Sluneční soustavy! Jedním z důvodů je i skutečnost, že zřejmě disponuje či disponoval tekutou vodou pod svým povrchem… Ale jakto?
Zatímco nitro měsíců velkých planet, jako je (Saturnský) Enceladus či (Jupiterská) Europa je hněteno gravitací obrů, Pluto má vedle sebe jenom menší měsíček Charon. Právě ten ale, dle nové simulace, může být klíčem i k tekuté vodě v nitru Pluta!
„Polibek rozehřeje i to nejzmrzlejší srdce, ano?”
Ano! Ale předně – pročí předpokládáme přítomnost vody? Do průletu sondy New Horizons kolem trpasličí planety před… (OMG!) deseti lety nikdo nepředpokládal, že by mrňavé Pluto mohlo vodu obsahovat. Následné snímky však odhalily přítomnost minimálně částečné aktivní geologie, neslavněji „Srdce Pluta”, které indikují i možnost, že pod povrchem plutoidu musí být nějaké teplo a docházet na pohyby masy. Na Zemi to znamená vulkanismus roztavených šutráků, ale na menších objektech většinou kryovulkanismus, kde magma nahradí… voda.
Jelikož podpovrchové oceány či jezera od té doby naznačily i jiné výzkumy jinde, šutrologové přemýšlejí, co by mohlo dodat teplo i menším objektům mimo náruč obřích planet. Je možné, že pomáhat může rozpad radioaktivních hornin. Je také možné, že vznik všech těles doprovází alespoň krátká fáze, kdy se tu vyskytuje kapalná voda (tak trochu jako skutečnost, že při výbuchu jaderné bomby by v určité vzdálenosti existovala oblast, kdy jsou zmražené pizzy prohřáty do optimálního stavu). Někde tato fáze vydrží miliardy let, jinde mnohem méně…
Nyní nová simulace naznačuje, že odpovědí v případě Pluta by mohl být jeho vlastní měsíc Charon. Když se obě tělesa před miliardami let našla, Pluto mohlo Charon zachytit manévrem, který vědátoři laškovně označují jako „polibek a zachycení”!

„Proč je tenhle manévr potřeba?“
Takový scénář zachycení by primárně řešil, jak mohlo Pluto hergot přijít k měsíci, který je oproti Plutu poloviční, když zbylé měsíce Pluta vypadají jako náhodné seskupení pár šutrů. Ale součástí polibku je i okamžik, která by zároveň mohl minimálně dílem vysvětlit přítomnost tekuté vody pod povrchem Pluta…
Většina scénářů planetárních kolizí je klasifikována jako „srážka a útěk“ nebo „paseka a splynutí“. Při nich se v zásadě dvě tělesa srazí v plné rychlosti a vzájemně anihilují vše takovou měrou, že by z toho ani Roland Emmerich nenatočil celovečerák. V závislosti na úhlu a (relativní vůči sobě) rychlosti může z takové srážky vzejít nový společný objekt, anebo obě masy pokračují v pozměněné, ale stále dílem původní trajektorii, byť se budou ještě nějaký čas doslova dávat dohromady.
Oba tyto scénáře jsou ale zároveň srážkami, jak je známe u nás ve vnitřní částí Sluneční soustavy. Daleko na periferii, kde hnije Pluto a Charon, jsou prostory také mnohem větší – takže je naopak menší šance, že se dva objekty náhodně potkají a srazí v plné rychlosti. Vědátoři proto navrhují, že u mnoha z nich by bylo realističtější očekávat, že se vlivem působení gravitace mohou dostat do pomalého a jenom postupného sbližování.
Něco takového potkalo i objekt Arrokoth (dříve Ultima Thule), který vypadá jako kosmický sněhulák, a jenž nám New Horizons odhalila v roce 2019.

„Ale proč se při potkání nesrazily jako Země a Theia?”
Tady přichází druhá část, která byla doposud zanedbávána – odlišné složení. Uvažujeme-li o Plutu a Charonu v procesu zachycení srážky, je třeba vzít v úvahu další faktor: strukturální pevnost chladnějších ledových a skalnatých těles. To je podle autorů něco, co bylo v minulosti při úvahách vědců o kolizním vzniku Charonu zanedbáváno. Ve svých simulací proto vědátoři zohlednili pevnost obou těles, načež se ukázalo, že Charon by při srážce nepronikl dostatečně hluboko do Pluta. Pokud by byly obě tělesa plné roztavených hornin, nejspíše by na plynutí došlo. Zmrzlé podmínky vnější části soustavy tomu ale nenahrávají!
Protože se Charon v tomto scénáři nemohl propadnout do Pluta, zůstal mimo tzv. korotační poloměr obou těles. V důsledku toho nemohl rotovat stejně rychle jako Pluto, což znamenalo, že obě tělesa nemohla zůstat spojená. Když se oddělila a tento ledový polibek skončil, tým se domnívá, že Pluto by Charona stočilo na těsnou, vyšší kruhovou dráhu, ze které by měsíc migroval směrem ven. Celý proces přitom mohl trvat jenom 10 až 15 hodin!

Jde samože jen o simulaci, ale na základě nejnovějších pozorování. Takový scénář by přitom vysvětloval jak blízkost Charonu k Plutu a naznačil i vznik menších menších vnějších měsíců ze zbylého vyvrženého materiálu. Co víc, dotek mohl dočasně roztavit kontaktní části obou objektů – což by umožnilo Plutu vytvořit zmíněný podpovrchový oceán, nebo aspoň moře!
Aby se mohlo soudit za hranice simulace, potřebovali bychom více dat – nejenom z Pluta, ale i dalších těles na periferii soustavy. Což hned tak nebude – ještě dlouho tak Pluto zůstane stejně zajímavou, jako bohužel i tajemnou trpasličí planetou!
[Ladislav Loukota]
Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]