Neptuuni suurim kuu Triton. Pilt suuremalt
Neptuuni kuu Triton on Päikesesüsteemis ainulaadne, kuna see on ainus suur kuu, mis tiirleb ümber planeedi pöörlemissuunaga vastupidises suunas. Teadlased on välja töötanud arvutimudeli, mis selgitab, kuidas Neptuun oleks võinud lähedase lähenemise ajal Tritoni teiselt planeedilt vallutada. Selle stsenaariumi kohaselt kuulus Triton algselt binaarsüsteemi koos teise planeediga. Nad jõudsid Neptuunile liiga lähedale ja Triton rebiti minema.
Neptuuni suur kuu Triton võis hüljata varasema partneri, et jõuda Neptuuni ümber oma ebatavalisele orbiidile. Triton on kõigi Päikesesüsteemi suurte kuude seas ainulaadne, kuna see tiirleb Neptuunist planeedi pöörlemissuunaga vastupidises suunas (“tagasiminek”). Tõenäoliselt pole selles konfiguratsioonis moodustunud ja see on tõenäoliselt mujalt püütud.
Ajakirja Nature 11. mai numbris kirjeldavad Santa Cruzi California ülikooli planeediteadlased Craig Agnor ja Marylandi ülikooli Douglas Hamilton planeedi satelliitide püüdmise uut mudelit, mis hõlmab kolme keha gravitatsioonilist kohtumist ühe binaarne ja planeet. Selle stsenaariumi kohaselt kuulus Triton algselt Päikese ümber tiirlevate binaarsete objektide paarisse. Gravitatsioonilised koostoimed Neptuunile lähedase lähenemise ajal tõmbasid Tritoni oma binaarsest kaaslasest eemale, et saada Neptuuni satelliidiks.
„Oleme leidnud tõenäolise lahenduse pikaajalisele probleemile, kuidas Triton jõudis omapärasele orbiidile. Lisaks tutvustab see mehhanism uut rada satelliitide püüdmiseks planeetide poolt, mis võivad olla olulised teiste päikesesüsteemi objektide suhtes, “ütles UCSC planeetide päritolu, dünaamika ja evolutsiooni keskuse teadur Agnor.
Pluuto planeediga sarnaste ja umbes 40 protsenti massiivsemate omadustega Tritonil on kaldus ümmargune orbiit, mis asub programmeeritud orbiitidega väikeste sisemise kuude rühma ja nii programmeeritud kui ka tagurpidi orbiidiga väikeste satelliitide välimise rühma vahel. Päikesesüsteemis on ka teisi tagasiminekuid, sealhulgas Jupiteri ja Saturni väikseid väliseid kuusid, kuid kõik on Tritoniga võrreldes väikesed (vähem kui paar tuhandikku selle massist) ja nende emaplaneetide ümber on palju suuremad ja ekstsentrilisemad orbiidid.
Võimalik, et Triton on pärit kahendkompositsioonist, mis on väga sarnane Pluuto ja selle Kuu Charoniga, ütles Agnor. Charon on suhteliselt massiline, umbes kaheksandik Pluuto massist, selgitas ta.
"Asi pole mitte niivõrd selles, et Charon tiirleb mööda Pluutot, vaid pigem liiguvad mõlemad ümber oma vastastikuse massikeskuse, mis asub kahe objekti vahel," sõnas Agnor.
Tihedas kokkupuutel sellise hiiglasliku planeediga nagu Neptuun saab planeedi gravitatsioonilised jõud sellise süsteemi eraldada. Binaari orbitaalliikumine põhjustab tavaliselt ühe liikme liikumist aeglasemalt kui teise. Kahendkomponendi katkemine jätab iga objekti jääkliigutustega, mis võivad põhjustada orbiidi kaaslaste püsivat muutust. See mehhanism, mida nimetatakse vahetusreaktsiooniks, oleks võinud viia Tritoni ükskõik millisele erinevale orbiidile Neptuuni ümbruses, ütles Agnor.
Tritoni jaoks pakutud varasem stsenaarium on see, et see võis põrkuda Neptuuni lähedal mõne teise satelliidiga. Kuid see mehhanism nõuab, et kokkupõrkes osalev objekt oleks Tritoni aeglustamiseks piisavalt suur, kuid piisavalt väike, et seda mitte hävitada. Sellise kokkupõrke tõenäosus on äärmiselt väike, ütles Agnor.
Veel üks soovitus oli see, et Neptuuni ümbruse gaasikettalt tekkiv aerodünaamiline takistus aeglustas Tritonit selle hõivamiseks piisavalt. Kuid see stsenaarium seab püüdmise sündmuse ajastamisele piirangud, mis peaksid ilmnema Neptuuni ajaloo alguses, kui planeet oli ümbritsetud gaaskettaga, kuid piisavalt hilja, et gaas hajuks enne, kui see aeglustas Tritoni orbiiti Kuu saatmiseks piisavalt krahh planeedile.
Viimase kümnendi jooksul on Kuiperi vööst ja mujalt päikesesüsteemist avastatud palju binaare. Värskeimad uuringud näitavad, et umbes 11 protsenti Kuiperi vöö objektidest on kahendfailid, nagu ka umbes 16 protsenti Maa lähedal asteroididest.
"Need avastused näitasid teed meie uuele seletusele Tritoni tabamise kohta," ütles Hamilton. "Binaarid on väikeste kehade populatsioonide üldlevinud tunnusjoon."
Binaarne Pluuto ja selle Kuu Charon ning teised Kuiperi vöö binaarfailid on eriti olulised Tritoni jaoks, kuna nende orbiidid lähevad Neptuuni ümber, ütles ta.
"Sarnased objektid on olnud olemas juba miljardeid aastaid ja nende levimus näitab, et binaarplaneedi kohtumine, mida me Tritoni püüdmiseks välja pakume, ei ole eriti piirav," sõnas Hamilton.
Agnori ja Hamiltoni kirjeldatud vahetusreaktsioonil võib olla palju ebaregulaarseid satelliite sisaldava Päikesesüsteemi arengu mõistmiseks laialdasi rakendusi. Teadlased plaanivad uurida oma järelduste mõju teistele satelliidisüsteemidele.
Seda uuringut toetasid NASA programmide Planetaargeoloogia ja geofüüsika, Outer Planet Researchi ja Päikesesüsteemide päritolu toetused.
Algne allikas: UC Santa Cruz
