Ainus Maa ainus satelliit (Kuu) on päikesesüsteemi täis kuusid. Tegelikult on Jupiteril ainuüksi 79 teadaolevat looduslikku satelliiti, samas kui Saturnis on kõige astronoomilisest kehast kõige tuntumaid moone - robustne 82. Kõige kauem on astronoomid teoreetikas öelnud, et kuud moodustuvad emaplaneet ümbritsevatel ringplaneetide ketastel ning kuud ja planeet moodustavad üksteise kõrval.
Kuid teadlased on läbi viinud mitu arvulist simulatsiooni, mis on näidanud, et see teooria on puudulik. Veelgi enam, nende simulatsioonide tulemused on vastuolus sellega, mida näeme kogu Päikesesüsteemis. Õnneks viis hiljuti Jaapani teadlaste meeskond läbi rea simulatsioone, mis andsid parema mudeli selle kohta, kuidas gaasi- ja tolmukettad võivad moodustada selliseid kuusesüsteeme, mida me täna näeme.
Planeetide nagu Saturn ümber on suured kuud nagu Titan paaris mitme väiksema ja sadade pisikeste kuudega. Sama olukord on Jupiteri ja Uraaniga, millel on käputäis suuri satelliite, mis moodustavad suurema osa süsteemi massist, ülejäänud on aga võrdluses väikesed või isegi pisikesed. Ükski neist näidetest ei ole kooskõlas sellega, mida varasemad kuude moodustamise mudelid on näidanud.
Selle erinevusega tegelemiseks töötasid vastavalt Nagoya ülikooli ja Jaapani riikliku astronoomilise vaatluskeskuse (NAOJ) dotsendid Juri Fujii ja Masahiro Ogihara välja uue kuu kujunemise mudeli, mis hõlmas realistlikumat temperatuurijaotust, mis põhineb erineval tolmu ja jää protoplanetaarses ketas.
Seejärel viisid nad selle mudeliga läbi rea simulatsioone, mis võtsid arvesse ketta gaasi survet ja teiste satelliitide gravitatsioonijõu mõju. Nende simulatsioonide kohaselt võimaldab Fujii ja Ogihara väljatöötatud mudel arendada satelliitside süsteemi, kus domineerib üks suur kuu - nagu näeme Titan ja Saturn.
Veelgi enam, nad leidsid, et ümmarguse planeedi ketas olev tolm võib luua „ohutsooni”, mis hoiab süsteemi arenedes suurt kuud planeedile langemast. Stsenaarium, milles see juhtub (näidatud allpool), koosneb neljast etapist, millest kolmas neljas toimub Fujii ja Ogihara simulatsiooni käigus.
Esimeses etapis pöörleb gaasi ja tolmu sisaldav ketas ümber planeedi, moodustades selle ja tahked materjalid kettale kondenseerudes. Teises etapis kasvavad ketta tahked komponendid satelliitide suuruseks ringplaneetaarses ketas. Kolmandas etapis muutuvad nende satelliitide orbiidid järk-järgult ketta gaasi mõjul.
Just sellest hetkest alates tõmbuvad paljud satelliidid orbiidil planeedile lähemale ja satuvad lõpuks sinna. Samal ajal suudab suur satelliit, mille orbiit asub ohutustsoonis, säilitada oma kauguse planeedist. Neljandas ja viimases etapis hajub ketas olev gaas ja satelliit, mis jääb ellu “turvatsoonis”, püsib stabiilsel orbiidil.
"Me näitasime esimest korda, et hiiglasliku planeedi ümber võib moodustuda ainult üks suur kuu," ütles Fujii CFCA hiljutises pressiteates. "See on oluline verstapost Titani päritolu mõistmisel."
Kuid mudelis on piiranguid, mis puudutavad meie Päikesesüsteemi titani ja teisi Kuusüsteeme - need kõik moodustasid koos Päikese planeetidega miljardeid aastaid tagasi. Plussküljest võib see osutuda väga kasulikuks astronoomidele, kes uurivad praegu veel kujunemisjärgus eksoplaneedi süsteeme. Nagu Ogihara selgitas:
„Raske oleks uurida, kas Titan seda protsessi ka tegelikult koges. Meie stsenaariumi saab kontrollida ekstrasolaarsete planeetide ümbritsevate satelliitide uurimisega. Kui leitakse palju ühe eksoomusega süsteeme, muutub selliste süsteemide moodustusmehhanism teravaks probleemiks. ”
Hiljuti ilmus ajakirjas nende järeldusi kirjeldav uurimus pealkirjaga “Üksikkuu süsteemide kujunemine gaasihiiglaste ümber” Astronoomia ja astrofüüsika. Ja vaadake kindlasti seda videot
