Poleg edinega Zemljevega satelita (Lune) je Osončje polno lun. Dejansko ima Jupiter samo 79 znanih naravnih satelitov, medtem ko ima Saturn najbolj poznane lune katerega koli astronomskega telesa - močnih 82. Astronomi že dlje časa teoretizirajo, da se lune oblikujejo iz krožnih planetov okoli matičnega planeta ter da so lune in planet tvorijo drug ob drugem.
Vendar pa so znanstveniki izvedli več številčnih simulacij, ki so pokazale, da je ta teorija pomanjkljiva. Še več, rezultati teh simulacij niso v skladu s tistimi, ki jih vidimo v celotnem Osončju. Na srečo je ekipa japonskih raziskovalcev pred kratkim izvedla vrsto simulacij, ki so omogočile boljši model, kako lahko diski s plinom in prahom oblikujejo vrste lunovih sistemov, ki jih vidimo danes.
Okoli planetov, kot je Saturn, so velike lune, kot je Titan, seznanjene z več manjšimi lunami in stotimi drobnimi. Podobno je z Jupitrom in Uranom, ki imata nekaj velikih satelitov, ki predstavljajo večino mase v sistemu, ostali pa so majhni ali celo drobni v primerjavi. Nobeden od teh primerov ni v skladu s prejšnjimi modeli oblikovanja lune.
Dogovori profesorja Jurij Fujii in Masahiro Ogihara z univerze Nagoya in Japonskega nacionalnega astronomskega observatorija (NAOJ) sta uvedla nov model oblikovanja lune, ki je vključeval bolj realistično porazdelitev temperature, ki temelji na različnih stopnjah prahu in led v protoplanetarnem disku.
Nato so s tem modelom izvedli vrsto simulacij, ki so upoštevale pritisk plina diska in vpliv gravitacijske sile drugih satelitov. Po njihovih simulacijah model, ki sta ga razvila Fujii in Ogihara, omogoča razvoj sistema satelitov, kjer prevladuje ena sama velika luna - kot to vidimo pri Titanu in Saturnu.
Še več, ugotovili so, da lahko prah na obodnem planetu ustvari "varnostno cono", ki bi preprečila, da bi velika luna padla na planet, ko se sistem razvija. Scenarij, v katerem se to zgodi (prikazan spodaj), je sestavljen iz štirih korakov, od katerih se tretji od četrtega dogaja v okviru simulacije Fujii in Ogihara.
V prvem koraku se disk, ki vsebuje plin in prah, vrti okoli planeta, ko se v njem kondenzirajo trdni materiali. V drugem koraku trdne komponente diska narastejo na velikost satelita v obodnem planetu. V tretji fazi se orbite teh satelitov postopoma spreminjajo zaradi vpliva plina v disku.
Od tega trenutka naprej se mnogi sateliti v orbitah približajo planetu in na koncu padejo vanj. Medtem lahko velik satelit z orbito v "varnostnem območju" ohrani oddaljenost od planeta. V četrti in zadnji fazi se plin v disku razblini, satelit, ki preživi v "varnostnem območju", pa ostane v stabilni orbiti.
"Prvič smo pokazali, da se lahko oblikuje sistem z le eno veliko luno okoli orjaškega planeta," je dejal Fujii v nedavnem sporočilu za tisk CFCA. "To je pomemben mejnik za razumevanje izvora Titana."
Vendar ima model omejitve, ko gre za Titan in druge lunove sisteme v našem Osončju - vsi so se tvorili pred milijardami let skupaj s Sončnimi planeti. S pozitivne strani bi se lahko izkazal za zelo koristnega astronomom, ki trenutno preučujejo eksoplanetne sisteme, ki so še v nastajanju. Kot je pojasnil Ogihara:
"Težko bi bilo preveriti, ali je Titan dejansko doživel ta postopek. Naš scenarij bi lahko preverili z raziskavami satelitov okoli ekstrasolarnih planetov. Če bomo našli veliko sistemov z enim eksoonom, bodo mehanizmi oblikovanja takih sistemov postali pereče vprašanje. "
Študija, ki opisuje njihove ugotovitve, z naslovom "Oblikovanje enomesečnih sistemov okoli plinskih velikanov", se je nedavno pojavila v reviji Astronomija in astrofizika. In vsekakor si oglejte ta video
