Daugelio Saulės sistemos mėnulių tyrimas atskleidė daugybę informacijos per pastaruosius kelis dešimtmečius. Tai apima Jupiterio mėnulius - iš kurių 69 buvo identifikuoti ir pavadinti - Saturnas (kuriame yra 62) ir Uranas (27). Visais trim atvejais palydovai, skriejantys aplink šiuos dujų milžinus, turi programuotas, žemo polinkio orbitas. Tačiau Neptūno sistemoje astronomai pažymėjo, kad situacija buvo visai kitokia.
Palyginti su kitais dujų milžinais, „Neptūnas“ turi daug mažiau palydovų, o didžioji sistemos masės dalis yra sutelkta viename palydove, kuris, kaip manoma, užfiksuotas (t. Y. „Triton“). Remiantis nauju Veizmanno mokslo instituto Izraelyje ir Pietvakarių tyrimų instituto (SwRI), esančio Boulderyje, Kolorado valstijoje, atliktu tyrimu, Neptūnas kadaise turėjo masyvesnes palydovų sistemas, kurias galbūt sutriko atvykimas į Tritoną.
Tyrimas, pavadintas „Tritono evoliucija su pirmykštės Neptūno palydovų sistema“, neseniai pasirodė Astrofizinis žurnalas. Tyrimo komandą sudarė Raluca Rufu, astrofizikas ir geofizikas iš Veizmanno instituto, ir Robinas M. Canupas - SWRI asocijuotasis viceprezidentas. Kartu jie svarstė pirmykštės Neptūno sistemos modelius ir tai, kaip ji galėjo pasikeisti dėl Tritono atvykimo.
Daugelį metų astronomai laikėsi nuomonės, kad Tritonas kadaise buvo nykštukinė planeta, kuri buvo išmesta iš Kuiperio juostos ir užfiksuota Neptūno gravitacijos. Tai pagrįsta jos retrogradine ir labai pasvirusia orbita (156,885 ° į Neptūno pusiaują), kuri prieštarauja dabartiniams modeliams, kaip susidaro dujų milžinai ir jų palydovai. Šie modeliai rodo, kad kai milžiniškos planetos kaupia dujas, jų mėnuliai susidaro iš aplinkinio šiukšlių disko.
Kaip ir kiti dujų milžinai, didžiausias iš šių palydovų turėtų programuotas, įprastas orbitas, kurios nėra ypač linkusios į jų planetos pusiaujo pusiaukelę (paprastai mažesnę nei 1 °). Manoma, kad šiuo atžvilgiu Tritonas kadaise buvo dvejetainio kompiuterio, sudaryto iš dviejų Trans-Neptūno objektų (TNO), dalis. Kai jie pasislinko pro Neptūną, Tritonas būtų buvęs sugautas dėl savo sunkumo ir pamažu pateko į dabartinę savo orbitą.
Kaip savo tyrime teigia dr. Rufu ir dr. Canup, šio masyvaus palydovo atėjimas greičiausiai būtų sukėlęs daug sutrikimų Neptūno sistemoje ir paveikęs jos evoliuciją. Tai sudarė jų tyrinėjimą, kaip ankstesnių „Triton“ ir „Neptūno“ palydovų sąveika, pavyzdžiui, išsibarstymas ar susidūrimai, būtų pakeitusi Tritono orbitą ir masę, taip pat ir visą sistemą. Kaip jie paaiškina:
„Mes įvertiname, ar pirmykščių palydovų susidūrimai yra pakankamai trikdantys, kad būtų sukurtas šiukšlių diskas, kuris paspartintų Tritono cirkuliaciją, ar pirmiausia Tritonas patirs triuškinantį smūgį. Mes siekiame surasti pirmykštės palydovo sistemos masę, kuri duotų dabartinę Neptūno sistemos architektūrą. “
Norėdami patikrinti, kaip Neptūno sistema galėjo vystytis, jie apsvarstė įvairių tipų pirmykščių palydovų sistemas. Tai apėmė tą, kuris atitiko dabartinę Urano sistemą, sudarytą iš programinių palydovų, turinčių panašų masės santykį kaip ir didžiausi Urano mėnuliai - Arielis, Umbrielis, Titanija ir Oberonas, bei tą, kuris buvo daugiau ar mažiau masyvus. Tada jie atliko modeliavimą, kad nustatytų, kaip Tritono atvykimas būtų pakeitęs šias sistemas.
Šie modeliavimai buvo grindžiami trikdžių mastelio įstatymais, pagal kuriuos buvo svarstoma, kaip nepataikymas ir vykdymas tarp Tritono ir kitų organų būtų paskatinęs medžiagos persiskirstymą sistemoje. Jie rado po 200 simuliacijų, kad sistema, kurios masės santykis būtų panašus į dabartinę Urano sistemą (ar mažesnę), greičiausiai būtų pagaminusi dabartinę Neptūno sistemą. Kaip jie teigia:
„Mes pastebime, kad ankstesnė palydovinė sistema, kurios masės santykis yra panašus į Urano ar mažesnę, turi didelę tikimybę atkurti dabartinę Neptūno sistemą, tuo tarpu masyvesnė sistema turi nedidelę tikimybę, kad ji atvers dabartinę konfigūraciją“.
Jie taip pat nustatė, kad „Triton“ sąveika su ankstesne palydovų sistema taip pat suteikia galimybę paaiškinti, kaip jos pradinė orbita galėjo būti pakankamai greitai sumažinta, kad būtų išsaugotos mažų netaisyklingų palydovų orbitos. Šie į Nereidą panašūs kūnai būtų buvę išstumti iš savo orbitos, nes potvynio jėgos tarp Neptūno ir Tritono privertė Tritoną perimti savo dabartinę orbitą.
Galiausiai šis tyrimas ne tik pateikia galimą paaiškinimą, kodėl Neptūno palydovų sistema skiriasi nuo kitų dujų milžinų; tai taip pat rodo, kad atsakingas yra Neptūno artumas Kuiperio juostai. Vienu metu Neptūnas galėjo turėti mėnulio sistemą, labai panašią į Jupiterį, Saturną ir Uraną. Bet kadangi yra tinkama vieta pasiimti nykštukinius planetos dydžio objektus, kurie buvo išmesti iš Kuiperio juostos, tai pasikeitė.
Žvelgiant į ateitį, Rufu ir Canup nurodo, kad reikia papildomų tyrimų, kad būtų galima sužinoti apie ankstyvą Tritono, kaip Neptūno palydovo, evoliuciją. Iš esmės vis dar yra neatsakytų klausimų dėl to, kokį poveikį ankstesnių palydovų sistema turėjo Tritonui, ir apie tai, koks stabilus buvo jos netaisyklingų programų palydovas.
Šias išvadas dr., Rufu ir dr. Canup taip pat pristatė 48-ojoje mėnulio ir planetų mokslo konferencijoje, vykusioje The Woodlands, Teksasas, praėjusių metų kovą.
