Đặc điểm vật lý

Nix có hình dạng thuôn dài. Nó có trục dài nhất dài 49,8 km (30,9 mi) và trục ngắn nhất dài 31,1 km (19,3 mi). Điều này mang lại cho vệ tinh kích thước được đo là 49,8 km × 33,2 km × 31,1 km.[6]

Nghiên cứu ban đầu xuất hiện cho thấy bề mặt của Nix có màu đỏ.[21] Trái ngược với điều này, các nghiên cứu khác cho thấy vệ tinh có phổ trung tính, tương tự như các vệ tinh nhỏ của Sao Diêm Vương.[22][23] Phổ trung tính của vật thể này biểu thị rằng nước đá hiện diện trên bề mặt của nó.[20] Nix cũng có vẻ khác nhau về độ sáng và suất phản chiếu, hoặc độ phản xạ.[22] Sự dao động độ sáng được cho là do các khu vực có các vệt anbêđô khác nhau trên bề mặt của vệ tinh.[22] Hình ảnh của Nix từ tàu vũ trụ New Horizons cho thấy một khu vực màu đỏ lớn rộng khoảng 18 km, có thể giải thích hai phép đo mâu thuẫn về màu sắc bề mặt của Nix.[9][24]

Khu vực màu đỏ được cho là một miệng hố va chạm lớn, nơi vật liệu màu đỏ được đẩy ra từ bên dưới lớp băng nước của Nix và đọng lại trên bề mặt của nó.[10] Trong trường hợp này, Nix có thể sẽ có các lớp đất mặt bắt nguồn từ vụ va chạm.[23] Một giải thích khác cho thấy rằng vật liệu màu đỏ có thể có nguồn gốc từ một vụ va chạm với Nix và một vật thể khác có thành phần khác. Tuy nhiên, không có biến thể màu đáng kể trên các miệng hố va chạm khác trên Nix.[23]

Sự hiện diện của nước đá trên bề mặt của Nix chịu trách nhiệm cho độ phản xạ cao của nó.[9][20] Một lượng khí mêtan đóng băng cũng có thể xuất hiện trên bề mặt của Nix và có thể chịu trách nhiệm cho sự hiện diện của vật liệu màu đỏ, có khả năng là tholin, trên bề mặt của nó.[9] Trong trường hợp này, tholin trên bề mặt Nix có thể bắt nguồn từ phản ứng của mêtan với bức xạ cực tím từ Mặt Trời.[9] Bắt nguồn từ dữ liệu đếm miệng núi lửa từ New Horizons, tuổi tác của bề mặt Nix được ước tính ít nhất là bốn tỷ năm tuổi.[25][23]

Sự tự quay

Nix không bị khóa thủy triều và hỗn loạn tương tự như tất cả các vệ tinh nhỏ hơn của Sao Diêm Vương; độ nghiêng trục và thời gian quay của vệ tinh thay đổi rất nhiều trong khoảng thời gian ngắn.[19] Do sự tự quay hỗn loạn của Nix, đôi khi nó có thể lật toàn bộ trục quay của nó[26]. Các ảnh hưởng hấp dẫn khác nhau của Sao Diêm Vương và Charon khi chúng quay quanh khối tâm hệ của chúng gây ra sự hỗn loạn của các vệ tinh nhỏ của Sao Diêm Vương, bao gồm cả Nix[19]. Sự hỗn loạn của Nix cũng được củng cố bởi hình dạng thuôn dài của nó, tạo ra các mô men tác động lên vật thể.[19][27] Vào thời điểm New Horizons bay qua, Nix đang quay với thời gian 43,9 giờ lùi về xích đạo của Sao Diêm Vương với độ nghiêng trục 132 độ - nó quay ngược về quỹ đạo của nó quanh Sao Diêm Vương. [20]Tốc độ quay của Nix đã tăng 10 phần trăm kể từ khi Nix được phát hiện; nó đã quay nhanh hơn kể từ khi phát hiện ra nó.[20]

Quỹ đạo

Nix quay quanh khối tâm hệ Sao Diêm Vương-Charon ở khoảng cách 48.694 km (30.257 mi), giữa các quỹ đạo của Styx và

Kerberos.[8] Tất cả các vệ tinh của Sao Diêm Vương bao gồm Nix đều có quỹ đạo rất tròn là đồng phẳng với quỹ đạo của Charon; các vệ tinh của Sao Diêm Vương có độ nghiêng quỹ đạo rất thấp so với đường xích đạo của Sao Diêm Vương.[28] [29] Các quỹ đạo gần như tròn và đồng phẳng của các mặt trăng của Sao Diêm Vương cho thấy rằng chúng có thể đã trải qua các diễn biến thủy triều kể từ khi hình thành.[28] Vào thời điểm hình thành các mặt trăng nhỏ hơn của Sao Diêm Vương, Nix có thể có quỹ đạo lệch tâm hơn xung quanh khối tâm hệ Sao Diêm Vương-Charon.[30] Quỹ đạo tròn hiện tại của Nix có thể đã được gây ra bởi sự suy giảm thủy triều của Charon về độ lệch tâm của quỹ đạo của nó, thông qua các tương tác thủy triều. Các tương tác thủy triều lẫn nhau của Charon trên quỹ đạo của Nix sẽ khiến nó chuyển độ lệch quỹ đạo của nó sang Charon, do đó làm cho quỹ đạo của Nix dần trở nên tròn hơn theo thời gian.[30]

Nix có chu kỳ quỹ đạo khoảng 24,8546 ngày và quỹ đạo của nó cộng hưởng với các vệ tinh khác của Sao Diêm Vương[27]. Nix nằm trong cộng hưởng quỹ đạo 3: 2 với Hydra và cộng hưởng 9:11 với Styx (các tỷ lệ biểu thị số lượng quỹ đạo hoàn thành trong mỗi đơn vị thời gian; tỷ lệ thời gian là nghịch đảo).[27][31] Kết quả của sự cộng hưởng 3 vật thể "giống như Laplace" này, nó có các sự giao hội với Styx và Hydra theo tỷ lệ 2: 3.

Thời kỳ quỹ đạo của Nix gần với cộng hưởng quỹ đạo 1: 4 với Charon, với chênh lệch thời gian là 2,8%; không có cộng hưởng hoạt động.[27][21] Một giả thuyết giải thích về sự cộng hưởng gần như vậy là các cộng hưởng bắt nguồn trước sự di cư ra ngoài của Charon sau sự hình thành của cả năm vệ tinh đã biết và được duy trì bởi sự dao động cục bộ 9% trong cường độ trường hấp dẫn Sao Diêm Vương của Charon.[lower-alpha 1]