Berapa banyak bulan yang dimiliki Pluto? Mini-bulan Pluto, Nix dan Hydra, ditemukan pada tahun 2005 (tetapi dinamai pada tahun 2006) selama kampanye pengamatan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble. Tapi dari mana satelit ini berasal? Teori yang diterima saat ini tentang formasi di bulan besar, Charon, sangat mirip dengan teori yang mendukung penciptaan Bulan Bumi. Diperkirakan bahwa dampak besar antara dua Objek Sabuk Kuiper Besar memotong Charon dari proto-Pluto, menempatkan potongan massa Pluto ke orbit. Selama bertahun-tahun, kekuatan pasang surut memperlambat pasangan dan Charon diizinkan untuk menetap di orbitnya saat ini. Teori terbaru menunjukkan bahwa Nix dan Hydra adalah produk sampingan dari tabrakan ini, hanya pecahan hancur dari dampak besar. Tapi ada masalah dengan ide ini. Mungkinkah Nix dan Hydra datang dari suatu tempat selain dari dampak Pluto-Charon?
Bulan-bulan kecil yang mengorbit Objek Sabuk Kuiper Besar (sebelumnya diklasifikasikan sebagai planet) dapat ditemukan sekitar 48.700 kilometer dan 64.800 kilometer dari permukaan Pluto. Bulan terdekat disebut Nix dan yang terjauh, Hydra. Nix memiliki resonansi orbital 4: 1 dengan orbit Charons dan bulan yang lebih besar Hydra memiliki resonansi 6: 1 (yaitu Nix akan mengorbit Pluto sekali untuk setiap empat orbit Charon; Hydra akan mengorbit Pluto satu kali untuk setiap enam orbit Charons) .
Alasan di balik orbit mini-bulan ini baru saja mulai dipahami, tetapi diketahui bahwa resonansi mereka dengan orbit Charons berakar jauh ke belakang selama evolusi sistem Pluto. Jika kita mengasumsikan Hydra dan Nix terbentuk dari tabrakan Objek Sabuk Kuiper yang masif, penjelasan yang paling mudah adalah dengan menganggap mereka adalah fragmen utuh dari dampak terperangkap dalam gravitasi sistem Pluto-Charon. Namun, karena orbit yang sangat eksentrik yang akan dihasilkan dari tabrakan ini, tidak mungkin bahwa dua bulan kecil itu bisa berevolusi menjadi orbit yang hampir melingkar, dalam resonansi korotasional yang hampir sama dengan Charon.
Jadi, mungkinkah bulan terbentuk dari debu dan serpihan akibat tabrakan awal? Jika ada cukup banyak bahan yang diproduksi, dan jika bahan itu sering bertabrakan, maka mungkin Nix dan Hydra lahir dari lempengan puing-puing yang dingin (daripada menjadi potongan-potongan batu utuh), akhirnya bergabung dan membentuk bulan berbatu yang cukup besar. Karena mungkin ada disk puing-puing, tabrakan dengan Nix dan Hydra yang mengorbit juga akan mengurangi eksentrisitas dalam orbitnya.
Tetapi ada masalah besar dengan teori ini. Dari simulasi dampak, piringan puing pasca dampak yang mengelilingi Pluto akan sangat kompak. Disk tidak bisa mencapai sejauh orbit bulan-bulan saat ini.
Satu teori lagi menunjukkan bahwa mungkin bulan adalah dibuat dalam disk pasca-dampak, tetapi sangat dekat dengan Pluto, dan kemudian melalui interaksi gravitasi dengan Charon, orbit Nix dan Hydra ditarik keluar, memungkinkan mereka mengorbit jauh dari disk pasca-dampak Pluto-Charon. Menurut simulasi komputer terbaru, ini sepertinya juga tidak mungkin.
Untuk menemukan jawaban, karya Yoram Lithwick dan Yanqin Wu (Universitas Toronto) menyarankan kita harus melihat di luar sistem Pluto-Charon untuk sumber bahan untuk Nix dan Hydra. Dari simulasi, teori-teori di atas tentang penciptaan bulan-bulan kecil yang dimulai oleh bahan terlontar dari tabrakan besar antara dua Objek Sabuk Kuiper Besar (menciptakan Pluto dan Charon) sangat bermasalah. Mereka tidak menjawab dengan benar bagaimana orbit Nix dan Hydra yang sangat eksentrik dari tabrakan dapat berevolusi menjadi yang hampir bundar yang mereka miliki saat ini.
Lithwick dan Wu melanjutkan dengan mengatakan bahwa lingkaran, orbit resonansi korotasional dari dua bulan dapat dibuat dari cakram Plutosentris dari potongan-potongan kecil batuan yang diambil selama orbit Pluto mengelilingi Matahari. Oleh karena itu Nix dan Hydra mungkin telah terbentuk dari puing-puing berbatu yang tersisa dari pengembangan Tata Surya, dan bukan dari peristiwa tabrakan yang menciptakan Charon. Ini mungkin berlaku untuk Objek Sabuk Kuiper lainnya yang tak terhitung jumlahnya di orbit di jauh Tata Surya, tidak ada dampak yang diperlukan untuk penciptaan bulan-bulan kecil yang sekarang dianggap sebagai satelit mereka.
Diharapkan bahwa misi New Horizons (diluncurkan 21 Januari 2006) ke ujung Tata Surya akan mengungkapkan beberapa pertanyaan yang masih belum terjawab di kedalaman Sabuk Kuiper yang misterius. Semoga kita juga akan mengetahui apakah Nix dan Hydra adalah anak-anak Pluto dan Charon ... atau apakah mereka diadopsi.
Sumber: arXiv
