Der Zwergplanet Pluto und unsere Erde sind die einzigen beiden Welten in unserem Sonnensystem mit sehr großen Monden. Dies könnte durch einen „Kiss-and-Capture“-Prozess geschehen sein, der die große Größe des Mondes bewahrt.
Eines der Geheimnisse unseres Sonnensystems ist, warum unser Mond im Vergleich zu unserem Planeten so groß ist. Mit einem Durchmesser von 3.476 Kilometern ist unser Mond etwa ein Viertel so breit wie die Erde.
Die meisten anderen Monde in unserem Sonnensystem haben nur einen kleinen Bruchteil der Größe ihrer Mutterplaneten. Die meisten dieser relativ kleinen Monde waren wahrscheinlich Asteroiden, die von den Planeten, die sie jetzt umkreisen, durch die Schwerkraft eingefangen wurden. Während die ältesten Monde unseres Sonnensystems, wie die inneren Monde von Jupiter und Saturn, wahrscheinlich während der Entstehung unseres Sonnensystems aus der Gas- und Staubscheibe entstanden sind, die um die frühe Sonne wirbelte.
Die einzige weitere Ausnahme ist der Zwergplanet Pluto, der mit 2.250 Kilometern Durchmesser klein ist, aber einen halb so großen Mond, Charon, hat.
Dieses große Planet-zu-Mond-Verhältnis wird manchmal als Doppelplanetensystem und nicht als Planet und Mond bezeichnet, da beide Objekte einander umkreisen und nicht ein kleiner Mond, der sich um einen großen Planeten dreht.
Wie kamen Erde und Pluto zu so großen Monden?
Typischerweise erwerben Planeten wie Mars, Jupiter und Saturn Monde, indem sie sie gravitativ einfangen, ein Prozess, der bei größeren Monden nicht passieren würde.
Wissenschaftler des Southwest Research Institute in Texas, die das Pluto-Charon-System untersuchen, haben ein Modell erstellt, das das Rätsel lösen könnte. Ihre Forschung wurde diesen Monat in der Zeitschrift veröffentlicht Natürliche Geowissenschaften.
Sowohl Pluto als auch Charon begannen als unabhängige Objekte im Kuipergürtel, einem Band aus eisigen Objekten, das unser Sonnensystem jenseits der Umlaufbahn von Neptun umgibt.
Die neue Forschung legt nahe, dass sie sich irgendwann mit relativ geringer Geschwindigkeit einander näherten, Kontakt aufnahmen und sich in einem kosmischen Kuss trafen, wodurch sie zu einem zweilappigen, hantelähnlichen Körper wurden.
Mit der Zeit trennten sie sich wieder, blieben jedoch in der Umlaufbahn umeinander, gefangen von ihrer gegenseitigen Schwerkraft.
Durch diesen relativ reibungslosen Kuss- und Aufnahmevorgang behalten beide Objekte ihre ursprüngliche Größe.
Es wird angenommen, dass der Mond der Erde durch einen ähnlichen Prozess entstanden ist, erklärten Forscher in einer schriftlichen Erklärung, aber es war eher ein Schlag ins Gesicht als ein Kuss.
Vor Milliarden von Jahren kollidierte ein marsgroßes Objekt namens Theia mit der Erde in einer heftigen Kollision, die den größten Teil von Theia und einen Teil der Erdoberfläche zerstörte.
Die Trümmer explodierten in den Weltraum und bildeten einen vorübergehenden Ring um unseren Planeten, der schließlich zu dem Mond verschmolz, den wir heute kennen.
Diese heftige Kollision hätte extreme Hitze erzeugt, die – zusammen mit ihren relativ großen Massen – zunächst dazu geführt hätte, dass sich Theia und die frühe Erde flüssigkeitsartig ausdehnten und verformten.
Früher dachten Wissenschaftler, dass der Entstehungsprozess von Pluto und Charon auf diese Weise ablief.
Erst als Forscher die Materialstärke dieser eisigen Felskörper betrachteten, wurde der sanftere Prozess des Küssens und Fangens deutlich.
Das Verhalten von Pluto und Charon wie zwei eisige Felskörper und nicht wie zwei umeinander rotierende Blasen in einer Lavalampe erklärt auch, warum Pluto und Charon ihre strukturelle Integrität bewahrten und nicht verschmolzen, bevor sie sich wieder trennten.
Dieser Kuss- und Fangvorgang kann bei kleineren Objekten recht häufig vorkommen.
Im Jahr 2019 passierte die New Horizons Probe, die bereits die ersten Nahaufnahmen von Pluto geliefert hatte, Arrokoth, ein weiteres Kuipergürtel-Objekt.
Arrokoth hat die Form eines Schneemanns mit zwei großen Lappen, die während des Kussvorgangs zusammengeklebt zu sein scheinen. Es ist nicht bekannt, ob sie sich irgendwann trennen und einander umkreisen werden.
Als die Rosetta-Sonde 2014 auf den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko traf, sah sie auch zwei Lappen mit einem Hals dazwischen, die das Ergebnis einer sanften Kollision sein könnten.
Vielleicht wird im äußeren Sonnensystem viel geküsst.
Ein großer Mond erzeugt eine große Anziehungskraft auf einen Planeten. Auf der Erde kommt es aufgrund des Einflusses des Mondes zu Gezeiten.
Im Fall von Pluto erzeugten der Aufprall und die darauffolgenden Gezeitenkräfte nach Charons Trennung wahrscheinlich Wärme, was die Möglichkeit erhöht, dass unter Plutos eisiger Oberfläche ein flüssiger Ozean existieren könnte. Das ist bemerkenswert für eine kalte Welt, die so weit von der Sonne entfernt ist.
Natürlich hat ein so großer Mond noch einen weiteren Vorteil. Es bietet eine romantische Kulisse für weitere Küsse hier auf der Erde.
Anschauen: Das Entstehungsszenario „Kiss and Capture“ könnte das Pluto-Charon-System erklären
