Sluneční soustava je za jediným satelitem Země (Měsíc) plná měsíců. Ve skutečnosti má Jupiter pouze 79 známých přírodních satelitů, zatímco Saturn má nejznámější měsíce jakéhokoli astronomického těla - robustní 82. Astronomové nejdéle teoretizovali, že se měsíce vytvářejí z oběžných disků kolem mateřské planety a že měsíce a planeta tvoří se vedle sebe.
Vědci však provedli několik numerických simulací, které ukázaly, že tato teorie je chybná. A co víc, výsledky těchto simulací nejsou v souladu s tím, co vidíme v celé Sluneční soustavě. Naštěstí tým japonských vědců nedávno provedl řadu simulací, které přinesly lepší model toho, jak mohou disky plynu a prachu tvořit druhy systémů měsíce, které dnes vidíme.
Kolem planet, jako je Saturn, jsou velké měsíce jako Titan spárovány s několika menšími měsíci a stovkami malých. Situace je stejná s Jupiterem a Uranem, které mají hrst velkých satelitů, které představují většinu hmotnosti v systému, zatímco zbytek je ve srovnání s malými nebo dokonce malými. Žádný z těchto příkladů není v souladu s tím, co ukázaly předchozí modely tvorby měsíce.
Při řešení této nerovnosti spustili pomocní profesoři Yuri Fujii a Masahiro Ogihara - Nagoja University a Národní astronomická observatoř Japonska (NAOJ) nový model vytváření měsíců, který zahrnoval realističtější rozložení teploty založené na různých stupních prachu a led v protoplanetárním disku.
S tímto modelem pak provedli řadu simulací, které zohledňovaly tlak plynů z disku a vliv, jaký by měla gravitační síla jiných satelitů. Podle jejich simulací model vyvinutý Fujii a Ogihara umožňuje vývoj systému satelitů, kterému dominuje jediný velký měsíc - jak vidíme u Titanu a Saturn.
Navíc zjistili, že prach v cirkumplanetárním disku by mohl vytvořit „bezpečnostní zónu“, která by zabránila tomu, aby velký měsíc padal na planetu s vývojem systému. Scénář, ve kterém k tomu dochází (viz níže), sestává ze čtyř kroků, z nichž třetí ze čtvrtého se vyskytuje v rámci simulace Fujii a Ogihary.
V prvním kroku se disk, který obsahuje plyn a prach, otáčí kolem planety, když se tvoří a pevné disky kondenzují v disku. Ve druhém kroku pevné složky disku rostou na velikost satelitu v cirkumplanetárním disku. Ve třetí etapě se oběžné dráhy těchto satelitů postupně mění vlivem plynu v disku.
Od této chvíle se mnoho satelitů ve svých drahách přibližuje k planetě a nakonec do ní spadne. Mezitím si velký satelit s oběžnou dráhou v „bezpečnostní zóně“ dokáže udržet svou vzdálenost od planety. Ve čtvrté a poslední fázi se plyn na disku rozptýlí a satelit, který přežije v „bezpečnostní zóně“, zůstává na stabilní oběžné dráze.
"Poprvé jsme demonstrovali, že se může vytvořit systém s jediným velkým měsícem kolem obří planety," řekl Fujii v nedávné tiskové zprávě CFCA. "Je to důležitý milník k pochopení původu Titanu."
Model má však omezení, pokud jde o Titan a další systémy měsíce v naší Sluneční soustavě - to vše vytvořilo před miliardami let společně se slunečními planetami. Na druhou stranu by to mohlo být velmi užitečné pro astronomy, kteří v současné době studují exoplanetové systémy, které jsou stále v procesu formování. Jak Ogihara vysvětlil:
"Bylo by obtížné prozkoumat, zda Titan skutečně zažil tento proces." Náš scénář by mohl být ověřen prostřednictvím průzkumu satelitů kolem mimozemských planet. Pokud bude nalezeno mnoho systémů s jedním exomoonem, mechanismy jejich formování se stanou zářivou záležitostí. “
Studie, která popisuje jejich zjištění, nazvaná „Vytváření systémů jednoho měsíce kolem plynových obrů“, se nedávno objevila v časopise Astronomie a astrofyzika. A nezapomeňte se podívat na toto video
