Un team di ricercatori dell’Università dell’Arizona ha presentato un modello che suggerisce un nuovo meccanismo per la formazione del pianeta nano Plutone e della sua luna più grande, Caronte. La ricerca introduce il meccanismo kiss and capture (letteralmente, “bacio e cattura”) come alternativa alle teorie precedenti basate su un impatto violento. Secondo questo modello, i due corpi si sarebbero avvicinati lentamente, entrando in contatto in un “bacio” gravitazionale, per poi separarsi e formare il sistema binario che conosciamo oggi.
Plutone e Caronte, entrambi composti principalmente di ghiaccio e roccia, avrebbero quindi interagito a velocità ridotte rispetto agli impatti ad alta energia tipici di altri eventi formativi, come quello che si ritiene abbia dato origine alla Luna terrestre. Durante questa delicata interazione, i due corpi sarebbero stati temporaneamente uniti in una struttura simile a un pupazzo di neve, prima di separarsi. Questa fase iniziale ha permesso loro di stabilizzarsi in un’orbita comune, senza subire frammentazioni significative.
Il nuovo modello si basa su simulazioni dettagliate e offre una spiegazione più precisa di come un sistema binario possa formarsi in ambienti con temperature estremamente basse, come quelli presenti nella fascia di Kuiper, dove Plutone e Caronte si trovano.
Un impatto “delicato” tra Plutone e Caronte
Le simulazioni eseguite dal team dell’Università dell’Arizona tengono conto delle specificità del sistema Plutone-Caronte: bassa densità, alta concentrazione di ghiaccio e temperature estremamente fredde. Questo approccio permette di differenziare il modello kiss and capture dai tradizionali scenari di collisioni ad alta energia.
Nella maggior parte dei casi studiati in passato, infatti, come per la formazione della Luna terrestre, l’energia rilasciata da tali impatti è sufficiente a fondere parzialmente o totalmente i corpi coinvolti. Tuttavia, nel caso di Plutone e Caronte, l’interazione è stata sufficientemente delicata da preservare le caratteristiche strutturali di entrambi i corpi, consentendo la formazione di un sistema binario stabile.
La fase iniziale, in cui Plutone e il proto-Caronte si “toccano” formando un oggetto transitorio, è cruciale per la successiva evoluzione del sistema. Dopo la separazione, le forze gravitazionali residue hanno mantenuto i due corpi in un’orbita comune, evitando che uno dei due venisse espulso nello spazio o distrutto.
Un modello con implicazioni più ampie
Questo tipo di interazione rappresenta un meccanismo plausibile non solo per Plutone e Caronte, ma anche per la formazione di altri sistemi binari nella fascia di Kuiper. Le condizioni di questa regione del Sistema Solare, caratterizzata da basse velocità di collisione e abbondanza di ghiaccio, potrebbero aver favorito altri eventi simili in passato.
La proposta del meccanismo kiss and capture apre quindi la strada a nuove indagini sulla dinamica dei sistemi binari. L’approccio può essere esteso allo studio di altri oggetti transnettuniani che presentano caratteristiche orbitali simili nella fascia di Kuiper. Inoltre, il modello potrebbe avere applicazioni anche nell’astrofisica extrasolare, fornendo indizi sulla formazione di sistemi planetari doppi o di stelle binarie.
La ricerca dimostra, ancora una volta, come le simulazioni ad alta risoluzione possano rivelare dettagli precedentemente trascurati sui processi di formazione planetaria. Studi futuri potrebbero verificare ulteriormente la validità del modello confrontandolo con dati raccolti da missioni spaziali come New Horizons, che ha fornito immagini dettagliate di Plutone e Caronte nel 2015. Tali dati potrebbero aiutare a comprendere meglio l’evoluzione geologica e gravitazionale del sistema, oltre a fornire indizi sulla formazione di altri oggetti simili nel Sistema Solare esterno.
L’abstract dello studio, pubblicato su Nature Geoscience, è reperibile qui.
