Im Vergleich zu anderen Planeten und ihren Monden ist unser eigener Mond im Vergleich zur Erde erstaunlich massiv, aber dieser Vergleich ist nichts im Vergleich zu Pluto und Charon. Letzterer macht etwa 12 Prozent der Masse von Pluto aus, was bedeutet, dass der gemeinsame Massenschwerpunkt des Systems außerhalb von Pluto liegt. Der Mond umkreist also nicht Pluto, sondern die beiden Objekte führen ihren kosmischen Tanz umeinander aus.
Eine neue Theorie legt sogar nahe, dass dieser Tanz mit einem "Kuss" begann. Die NASA-Postdoktorandin Adeene Denton, die an der Universität von Arizona forscht, und ihre Kollegen glauben, dass Charon in seiner ursprünglichen Form sanft mit Pluto kollidierte und die beiden eine Zeit lang wie Schneemänner aneinander klebten, bevor sie durch Rotationskräfte getrennt wurden.
"Die meisten Planetenkollisionen fallen in eine von zwei Kategorien: entweder ein Zusammenstoß oder eine Fusion. Was wir entdeckt haben, ist etwas ganz anderes: eine sanfte Annäherung (Kuss) und ein Zusammenprall. Mit anderen Worten: Die Himmelskörper kollidierten und klebten für kurze Zeit aneinander und trennten sich dann, blieben aber danach gravitativ gebunden", sagt Denton.
Die entscheidende Erkenntnis kam, nachdem die Experten die strukturelle Integrität von Felsen und Eis in ihre Modelle einbezogen hatten. Es würde keinen Sinn machen, Pluto und Charon als Kollision zu modellieren, die den Mond geformt hat. Letzteres soll geschehen sein, als ein planetarischer Keim namens Theia mit der Erde kollidierte, Material schmolz und in die Umlaufbahn schleuderte. Diese geschmolzene Masse bildete den Mond.
"Pluto und Charon sind anders, sie sind kleiner, kälter und bestehen hauptsächlich aus Gestein und Eis. Als wir die tatsächliche Stärke dieser Materialien betrachteten, entdeckten wir etwas völlig Unerwartetes", so Denton weiter. Der Forscher und sein Team verwendeten leistungsstarke Computer, um Simulationen des Einschlags zu erstellen.
Danach scheint es wahrscheinlich, dass Pluto und Charon nicht verschmolzen sind oder sich wesentlich verformt haben, sondern sich lediglich berührt und zusammengestoßen sind. Sie blieben also während des Zusammenstoßes und der anschließenden Wechselwirkung weitgehend unverändert. Als sie sich trennten, setzte der Prozess große Mengen an Wärme in beiden Körpern frei, die möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Erhaltung des unterirdischen Ozeans spielt, der unter Plutos berühmtem Herzen (der riesigen eisigen Ebene auf dem Zwergplaneten) vermutet wird.
Aber das ist noch nicht alles. "Das Faszinierende an dieser Forschung ist, dass neben den Parametern, die den Einfang von Charon modellieren, auch die Umlaufbahn am Ende genau richtig ist. Das bedeutet, dass wir zwei Probleme in einem gelöst haben", sagt der Hauptautor Erik Asphaug, Professor an der Universität von Arizona, der auch der Hauptautor der Studie ist, in der die Ergebnisse vorgestellt werden.
Es ist auch möglich, dass Pluto und Charon nicht die einzigen sind, die in der Vergangenheit diese Art von Kollisionen erlebt haben. Eris und sein Mond Dysnomia weisen ebenfalls gravitativ gebundene Bahnen auf, vielleicht wurden auch sie vorübergehend zusammengestoßen. Das Forscherteam plant, dieses Modell weiter zu testen, um es zu verfeinern und zu sehen, ob es die geologischen Merkmale von Pluto erklären kann.
"Insbesondere könnte es interessant sein zu verstehen, wie diese ursprüngliche Konfiguration die geologische Entwicklung des Pluto beeinflusst. Die Hitze des Einschlags und die nachfolgenden Gezeitenkräfte könnten eine entscheidende Rolle bei der Bildung der Merkmale gespielt haben, die wir heute auf der Oberfläche des Pluto sehen", erklärt Denton.
