Največja luna Neptuna, Triton. Kliknite za povečavo
Neptunova Luna Triton je edinstvena v Osončju, saj je edina velika luna, ki kroži v nasprotni smeri vrtenja svojega planeta. Raziskovalci so razvili računalniški model, ki razlaga, kako je Neptun med natančnim pristopom lahko ujel Tritona z drugega planeta. Po tem scenariju je bil Triton prvotno del binarnega sistema z drugim planetom. Preveč so se približali Neptunu in Triton je bil odtrgan.
Neptunova velika luna Triton je morda zapustila starejšega partnerja, da bi prišel v svojo nenavadno orbito okoli Neptuna. Triton je edinstven med vsemi velikimi lunami sončnega sistema, ker kroži po Neptunu v smeri, nasprotni vrtenju planeta ("retrogradna" orbita). Ni verjetno, da bi se oblikoval v tej konfiguraciji in je bil verjetno zajet od drugod.
V številki revije Nature, 11. maja, planetarji Craig Agnor s kalifornijske univerze Santa Cruz in Douglas Hamilton z univerze v Marylandu opisujejo nov model zajemanja planetarnih satelitov, ki vključuje gravitacijsko srečanje s tremi telesi med binarni in planet. Po tem scenariju je bil Triton prvotno član binarnega para predmetov, ki krožijo okoli Sonca. Gravitacijske interakcije med bližnjim Neptunom so nato Tritona potegnile stran od svojega binarnega spremljevalca, da je postal Neptunov satelit.
"Našli smo verjetno rešitev dolgoletnega problema, kako je Triton prispel v svoji posebni orbiti. Poleg tega ta mehanizem uvaja novo pot za zajem satelitov s planeti, ki so lahko pomembni za druge predmete v osončju, "je dejal Agnor, raziskovalec v centru za izvor, dinamiko in razvoj planetov UCSC.
Z lastnostmi, podobnimi planetu Plutonu in približno 40 odstotkov bolj masivni, ima Triton nagnjeno, krožno orbito, ki leži med skupino majhnih notranjih lun s programiranimi orbitami in zunanjo skupino majhnih satelitov tako z prograde kot z retrogradno orbito. V osončju obstajajo tudi druge retrogradne lune, vključno z majhnimi zunanjimi lunami Jupitra in Saturna, vendar so vse v primerjavi s Tritonom (manj kot nekaj tisočnikov njegove mase) majhne in imajo veliko večje in bolj ekscentrične orbite glede svojih matičnih planetov.
Triton je morda izviral iz binarnice, ki je zelo podobna Plutonu in njegovi luni Charon, je dejal Agnor. Charon je sorazmerno velik, približno ena osmina mase Plutona, je pojasnil.
"Charon kroži okoli Plutona, ampak se oba premikata po svojem skupnem središču mase, ki leži med obema objektoma," je dejal Agnor.
V tesnem srečanju z velikanskim planetom, kot je Neptun, lahko tak sistem razdelijo gravitacijske sile planeta. Orbitalno gibanje binarne datoteke običajno povzroči, da se en član giblje počasneje kot drugi. Motnje binarne datoteke zapusti vsak predmet s preostalimi gibi, kar lahko povzroči trajno spremembo orbitalnih spremljevalcev. Ta mehanizem, znan kot reakcija izmenjave, bi Triton lahko dostavil na katero koli vrsto različnih orbitov okoli Neptuna, je dejal Agnor.
Prejšnji scenarij, ki je bil predlagan za Triton, je ta, da je morda trčil v drug satelit v bližini Neptuna. Toda ta mehanizem zahteva, da je predmet, ki sodeluje v trčenju, dovolj velik, da Triton upočasni, vendar dovolj majhen, da ga ne more uničiti. Verjetnost takšnega trka je izredno majhna, je dejal Agnor.
Naslednji predlog je bil, da je aerodinamično vlečenje s plinskega diska okoli Neptuna upočasnilo Triton dovolj, da ga je bilo mogoče zajeti. Toda ta scenarij postavlja omejitve glede časa zajemanja dogodka, ki bi se moral zgoditi zgodaj v Neptunovi zgodovini, ko je bil planet obdan s plinskim diskom, vendar dovolj pozen, da bi se plin razpršil, preden bi upočasnil Tritonovo orbito, dovolj za pošiljanje lune strmoglavilo na planet.
V zadnjem desetletju so v Kuiperjevem pasu in drugod v osončju odkrili veliko dvojišč. Nedavne raziskave kažejo, da je približno 11 odstotkov predmetov Kuiperjevega pasu dvostransko gradivo, prav tako približno 16 odstotkov asteroidov blizu Zemlje.
"Ta odkritja so pokazala pot do naše nove razlage Tritonovega zajetja," je dejal Hamilton. "Binarni dokumenti se zdijo vseprisotna značilnost populacije majhnega telesa."
Binarni Pluton in njegova luna Charon ter drugi dvojiščki v Kuiperjevem pasu so še posebej pomembni za Triton, saj njihove orbite lovijo Neptuna, je dejal.
"Podobni predmeti verjetno obstajajo že več milijard let, njihova razširjenost pa kaže na to, da srečanje binarnega planeta, ki ga predlagamo za Tritonovo zajetje, ni posebej omejevalno," je dejal Hamilton.
Reakcija menjave, ki sta jo opisala Agnor in Hamilton, ima lahko široko uporabo pri razumevanju razvoja sončnega sistema, ki vsebuje veliko nepravilnih satelitov. Raziskovalci načrtujejo raziskati posledice svojih ugotovitev na druge satelitske sisteme.
To raziskavo so podprli štipendije iz Nasinega programa za planetarno geologijo in geofiziko, raziskave zunanjih planetov in izvori sončnih sistemov.
Izvirni vir: UC Santa Cruz
