Studie mnoha měsíců Sluneční soustavy odhalila v posledních několika desetiletích velké množství informací. Patří sem měsíce Jupitera - z nichž 69 bylo identifikováno a pojmenováno - Saturn (který má 62) a Uran (27). Ve všech třech případech mají satelity, které obíhají kolem těchto plynných obrů, progresivní a nízko-sklonové dráhy. V neptunském systému však astronomové poznamenali, že situace byla zcela jiná.
Ve srovnání s ostatními plynovými giganty má Neptun daleko méně satelitů a většina hmoty systému je soustředěna do jediného satelitu, o kterém se předpokládá, že byl zajat (tj. Triton). Podle nové studie týmu z Weizmann Institute of Science v Izraeli a Southwest Research Institute (SwRI) v Boulderu, Colorado, mohl mít Neptun kdysi masivnější systémy satelitů, které mohl příchod Tritona narušit.
Studie s názvem „Tritonova evoluce s prvotním neptunským satelitním systémem“ se nedávno objevila v roce 2007 Astrofyzikální deník. Výzkumný tým tvořili Raluca Rufu, astrofyzik a geofyzik z Weizmann Institute, a Robin M. Canup - přidružený viceprezident SwRI. Společně uvažovali o modelech prvotního neptunovského systému ao tom, jak se to změnilo díky příchodu Tritona.
Po mnoho let se astronomové domnívají, že Triton byl kdysi trpasličí planeta, která byla vykopat z Kuiperova pásu a zachycena Neptunovou gravitací. Toto je založeno na jeho retrográdní a velmi nakloněné oběžné dráze (156,885 ° k Neptunova rovníku), což je v rozporu se současnými modely, jak se tvoří giganti plynu a jejich satelity. Tyto modely naznačují, že jako obří planety akumulují plyn, jejich měsíce se tvoří z okolního disku suti.
V souladu s ostatními plynovými giganty by největší z těchto satelitů měly prográdní, pravidelné oběžné dráhy, které nejsou zvlášť nakloněné vzhledem k rovníku jejich planety (obvykle menší než 1 °). V tomto ohledu se předpokládá, že Triton byl kdysi součástí binárního kódu tvořeného dvěma transneptunskými objekty (TNO). Když prolétli kolem Neptunu, Triton by byl zajat svou gravitací a postupně upadl do své současné oběžné dráhy.
Jak Dr. Rufu a Dr. Canup uvádějí ve své studii, příchod tohoto masivního satelitu by pravděpodobně způsobil mnoho narušení v systému Neptunian a ovlivnil jeho vývoj. To spočívalo v tom, že zkoumali, jak by interakce - jako rozptyl nebo srážky - mezi Tritonem a Neptunovými dřívějšími satelity pozměnily Tritonovu oběžnou dráhu a hmotu, jakož i celý systém. Jak vysvětlují:
"Vyhodnocujeme, zda kolize mezi prapůvodními satelity jsou natolik rušivé, aby vytvořily disk s troskami, který by urychlil Tritonovu cirkulaci, nebo zda by Triton nejprve zažil narušující dopad." Snažíme se najít hmotu prvotního družicového systému, která by přinesla současnou architekturu neptunského systému. “
Aby otestovali, jak se mohl neptunovský systém vyvinout, uvažovali o různých druzích prvotních satelitních systémů. To zahrnovalo ten, který byl v souladu se současným systémem Uranu, složený z progresivních satelitů s podobným masovým přídělem jako Uranovy největší měsíce - Ariel, Umbriel, Titania a Oberon - a také jeden, který byl buď více či méně masivní. Poté provedli simulace, aby určili, jak by Tritonův příchod tyto systémy změnil.
Tyto simulace byly založeny na zákonech o měřítku přerušení, které zvažovaly, jak by nepřesvědčivé dopady mezi Tritonem a jinými těly vedly k přerozdělení hmoty v systému. Po 200 simulacích zjistili, že systém, který měl hmotnostní poměr podobný současnému Uranskému systému (nebo menšímu), by nejpravděpodobněji vytvořil současný neptunský systém. Jak se uvádí:
"Zjistili jsme, že předchozí satelitní systém s hmotnostním poměrem podobným uranu nebo menšímu má značnou pravděpodobnost reprodukce současného systému Neptunian, zatímco masivnější systém má nízkou pravděpodobnost, že povede k aktuální konfiguraci."
Zjistili také, že interakce Tritonu s dřívějším satelitním systémem také nabízí potenciální vysvětlení toho, jak by mohla být jeho počáteční dráha dostatečně rychle snížena, aby se zachovaly oběžné dráhy malých nepravidelných satelitů. Tato těla podobná nereidům by byla jinak vyhozena ze svých drah, protože přílivové síly mezi Neptunem a Tritonem způsobily, že Triton převzal svou současnou oběžnou dráhu.
Tato studie nakonec nabízí nejen možné vysvětlení, proč se Neptunův systém satelitů liší od systémů jiných plynových obrů; to také naznačuje, že Neptunova blízkost kuiperského pásu je zodpovědná. Najednou mohl mít Neptun systém měsíců, který byl velmi podobný Jupiterovi, Saturnovi a Uranu. Ale protože je dobře situován k vyzvednutí trpasličí planety velikosti objektů, které byly vyhozeny z Kuiperova pásu, změnilo se to.
Při pohledu do budoucnosti Rufu a Canup naznačují, že jsou zapotřebí další studie, aby bylo možné osvětlit Tritonův časný vývoj jako neptunovského satelitu. V zásadě stále existují nezodpovězené otázky týkající se dopadů, které měl systém dříve existujících satelitů na Triton, a jak stabilní byly jeho nepravidelné progresivní satelity.
Tato zjištění představili také Dr., Rufu a Dr. Canup během 48. Lunární a planetární vědecké konference, která se konala letos v březnu v texaském Woodlands.
