Päikesesüsteemi paljude kuude uurimisel on viimastel aastakümnetel avastatud hulgaliselt teavet. Nende hulka kuuluvad Jupiteri kuud - neist 69 on tuvastatud ja nimetatud - Saturn (kellel on 62) ja Uraan (27). Kõigil kolmel juhul on nende gaasigigaanide orbiidil liikuvate satelliitide orbiidid programmeeritud. Kuid Neptuuni süsteemi sees märkisid astronoomid, et olukord oli hoopis teistsugune.
Võrreldes teiste gaasihiiglastega on Neptuunil palju vähem satelliite ja suurem osa süsteemi massist on koondunud ühte satelliiti, mis arvatakse olevat jäädvustatud (s.o Triton). Iisraeli Weizmanni teadusinstituudi ja Colorado Boulderis asuva edelauuringute instituudi (SwRI) meeskonna uue uuringu kohaselt võis Neptuunil kunagi olnud massiivsem satelliidisüsteem, mille Tritoni saabumine võis häirida.
Uuring pealkirjaga “Tritoni evolutsioon ürgse Neptuuni satelliidisüsteemiga” ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri. Uurimisrühma kuulusid Weizmanni instituudi astrofüüsik ja geofüüsik Raluca Rufu ja SwRI kaastöötaja VP Robin M. Canup. Koos kaaluti ürgse Neptuuni süsteemi mudeleid ja seda, kuidas see tänu Tritoni saabumisele võis muutuda.
Astronoomid on aastaid olnud seisukohal, et Triton oli kunagi kääbusplaneet, mis löödi Kuiperi vööst välja ja hõivati Neptuuni gravitatsiooni poolt. See põhineb tema tagasiulatuval ja väga kaldu orbiidil (156,885 ° Neptuuni ekvaatori suhtes), mis on vastuolus praeguste mudelitega, kuidas gaasihiiglased ja nende satelliidid moodustuvad. Need mudelid viitavad sellele, et kuna hiiglaslikud planeedid aktiveerivad gaasi, moodustavad nende kuud ümbritsevast prahtkettast.
Kooskõlas teiste gaasihiiglastega oleks suurim neist satelliitidest programmeerunud, regulaarsed orbiidid, mis pole nende planeedi ekvaatori suhtes eriti kaldu (tavaliselt alla 1 °). Sellega seoses arvatakse, et Triton on kunagi osa kahest trans-Neptuuni objektist (TNO) koosnevas binaaris. Kui nad Neptuunist mööda kiikusid, oleks Triton selle raskuse poolt hõivatud ja langenud järk-järgult praegusele orbiidile.
Nagu väidavad dr Rufu ja dr Canup oma uuringus, oleks selle massiivse satelliidi saabumine tõenäoliselt põhjustanud Neptuuni süsteemis palju häireid ja mõjutanud selle arengut. See koosnes nendest uurides, kuidas Tritoni ja Neptuuni varasemate satelliitide interaktsioonid - nagu hajumine või kokkupõrked - oleksid muutnud Tritoni orbiiti ja massi, aga ka kogu süsteemi. Nagu nad selgitavad:
„Hindame, kas ürgsete satelliitide vahelised kokkupõrked on piisavalt häirivad, et tekiks prahi ketas, mis kiirendaks Tritoni ringlemist, või kas Triton kogeb kõigepealt häirivat lööki. Otsime ürgse satelliidisüsteemi massi, mis annaks Neptuni süsteemi praeguse arhitektuuri. ”
Et testida, kuidas Neptuuni süsteem oleks võinud areneda, kaalusid nad eri tüüpi ürgseid satelliidisüsteeme. See hõlmas Uraani praeguse süsteemiga kooskõlas olevat satelliiti, mis koosnes programmilistest satelliitidest, mille massisuurus oli sarnane Uraani suurimate kuude - Arieli, Umbrieli, Titania ja Oberoniga - ning ühega, mis oli enam-vähem massiivne. Seejärel viisid nad läbi simulatsioonid, et teha kindlaks, kuidas Tritoni saabumine oleks neid süsteeme muutnud.
Need simulatsioonid põhinesid häirete muutmise seadustel, kus kaaluti, kuidas mittetagastatud löögid Tritoni ja teiste kehade vahel oleksid viinud aine ümberjaotamiseni süsteemis. Nad leidsid pärast 200 simulatsiooni, et süsteem, mille massisuhe oli sarnane praeguse Uraani süsteemiga (või väiksemaga), oleks tõenäoliselt valmistanud praeguse Neptuuni süsteemi. Nagu nad väidavad:
"Leiame, et varasemal satelliidisüsteemil, mille massisuhe sarnaneb Uraani süsteemiga või väiksemaga, on praeguse Neptuuni süsteemi reprodutseerimise tõenäosus suur, samas kui massiivsemal süsteemil on praeguse konfiguratsiooni viimise tõenäosus väike."
Samuti leidsid nad, et Tritoni interaktsioon varasema satelliidisüsteemiga pakub ka potentsiaalset selgitust selle kohta, kuidas selle esialgset orbiiti oleks olnud võimalik piisavalt kiiresti vähendada, et säilitada väikeste ebaregulaarsete satelliitide orbiidid. Need Nereiditaolised kehad oleks muidu orbiitidest välja löödud, kuna Neptuuni ja Tritoni vahelised loodejõud panid Tritoni praeguse orbiidi võtma.
Lõppkokkuvõttes ei paku see uuring mitte ainult võimalikku selgitust, miks Neptuuni satelliidisüsteem erineb teiste gaasihiiglaste omast; see osutab ka sellele, et vastutav on Neptuuni lähedus Kuiperi vööga. Korraga võis Neptuunil olla kuude süsteem, mis oli väga sarnane Jupiteri, Saturni ja Uraani omadega. Kuid kuna Kuiperi vööst välja löödud kääbusplaneedisuuruste objektide korjamine on hea asukoht, siis see muutus.
Vaadates tulevikku, osutavad Rufu ja Canup, et on vaja täiendavaid uuringuid, et valgustada Tritoni varajast arengut Neptuni satelliidina. Põhimõtteliselt on endiselt vastamata küsimusi selle kohta, millist mõju avaldasid olemasolevate satelliitide süsteem Tritonile ja kui stabiilsed olid selle korrapäratute programmide satelliidid.
Dr, Rufu ja dr Canup esitasid neid leide ka 48. kuu- ja planeediteaduse konverentsil, mis toimus möödunud aasta märtsis Texases Woodlandsis.
