Štúdia mnohých mesiacov slnečnej sústavy odhalila za posledných niekoľko desaťročí množstvo informácií. Patria sem mesiace Jupitera - 69, z ktorých boli identifikované a pomenované - Saturn (ktorý má 62) a Urán (27). Vo všetkých troch prípadoch majú satelity, ktoré obiehajú tieto plynové giganty, progresívne a nízko naklonené dráhy. V rámci neptunovského systému však astronómovia poznamenali, že situácia bola úplne iná.
V porovnaní s ostatnými plynovými gigantmi má Neptún oveľa menej satelitov a väčšina hmotnosti systému je sústredená v jedinom satelite, o ktorom sa predpokladá, že bol zajatý (t. J. Triton). Podľa novej štúdie tímu z Weizmann Institute of Science v Izraeli a Juhozápadného výskumného ústavu (SwRI) v Boulder, Colorado, Neptún mohol mať kedysi masívnejší systém satelitov, ktorý mohol prísť Triton narušiť.
Štúdia s názvom „Tritonova evolúcia s pravekým neptunským satelitným systémom“ sa nedávno objavila v roku 2007 The Astrofyzical Journal. Výskumný tím pozostával z Ralucy Rufu, astrofyziky a geofyzika z Weizmannovho inštitútu a Robina M. Canup - pridruženej viceprezidentky organizácie SwRI. Spoločne uvažovali o modeloch pravekého neptunovského systému ao tom, ako sa to mohlo zmeniť vďaka príchodu Tritona.
Astronómovia sa už mnoho rokov domnievajú, že Triton bol kedysi trpasličia planéta, ktorá bola vyhodená z Kuiperovho pásu a zachytená Neptúnovou gravitáciou. Toto je založené na jeho retrográdnej a vysoko naklonenej obežnej dráhe (156,885 ° k Neptúnovmu rovníku), čo je v rozpore so súčasnými modelmi formovania plynových gigantov a ich satelitov. Tieto modely naznačujú, že ako obrie planéty zvyšujú plyn, ich mesiace sa tvoria z okolitého disku sutín.
V súlade s ostatnými plynovými gigantmi by najväčšie z týchto satelitov mali prográdne, pravidelné obežné dráhy, ktoré nie sú zvlášť naklonené relatívne k rovníku ich planéty (zvyčajne menej ako 1 °). V tomto ohľade sa predpokladá, že Triton bol kedysi súčasťou binárneho súboru tvoreného dvoma transneptunskými objektmi (TNO). Keď prešli okolo Neptúna, Triton by bol zajatý svojou gravitáciou a postupne upadol na svoju súčasnú obežnú dráhu.
Ako Dr. Rufu a Dr. Canup uvádzajú vo svojej štúdii, príchod tohto obrovského satelitu by pravdepodobne spôsobil veľa narušení systému Neptunian a ovplyvnil jeho vývoj. To spočívalo v tom, že skúmali, ako by interakcie - napríklad rozptyl alebo zrážky - medzi Tritonovými a Neptúnovými predchádzajúcimi satelitmi mohli zmeniť Tritonovu obežnú dráhu a hmotu, ako aj celý systém. Ako vysvetľujú:
„Vyhodnocujeme, či zrážky medzi prvotnými satelitmi sú dosť rušivé na to, aby vytvorili disk s troskami, ktorý by urýchlil Tritonovu cirkuláciu, alebo či by Triton najskôr zažil narušujúci účinok. Snažíme sa nájsť množstvo pravekého satelitného systému, ktorý by priniesol súčasnú architektúru neptunského systému. “
Aby otestovali, ako sa mohol neptunovský systém vyvinúť, uvažovali o rôznych druhoch prvotných satelitných systémov. To zahŕňalo to, ktoré bolo v súlade so súčasným systémom Uránu, zložené z prográdskych satelitov s podobným hmotnostným prídelom ako Uránove najväčšie mesiace - Ariel, Umbriel, Titania a Oberon - a tiež jeden, ktorý bol viac-menej masívny. Potom vykonali simulácie, aby určili, ako by Tritonov príchod zmenil tieto systémy.
Tieto simulácie boli založené na zákonoch o mierke prerušenia, ktoré zvažovali, ako by nezaujaté dopady medzi Tritonom a inými orgánmi viedli k prerozdeleniu hmoty v systéme. Po 200 simuláciách zistili, že systém, ktorý mal hmotnostný pomer podobný súčasnému systému Urán (alebo menší), by s najväčšou pravdepodobnosťou produkoval súčasný systém Neptunov. Ako sa uvádza:
"Zistili sme, že predchádzajúci satelitný systém s hmotnostným pomerom podobným uránskemu systému alebo menšiemu má značnú pravdepodobnosť reprodukcie súčasného systému Neptunian, zatiaľ čo masívnejší systém má nízku pravdepodobnosť, že povedie k súčasnej konfigurácii."
Zistili tiež, že interakcia Tritonu so skorším satelitným systémom tiež ponúka potenciálne vysvetlenie toho, ako by sa jeho počiatočná obežná dráha mohla dostatočne rýchlo znížiť, aby sa zachovali obežné dráhy malých nepravidelných satelitov. Tieto telá podobné Nereidom by boli inak vyhodené z obežných dráh, pretože prílivové sily medzi Neptúnom a Tritonom spôsobili, že Triton prevzal svoju súčasnú obežnú dráhu.
V konečnom dôsledku táto štúdia ponúka nielen možné vysvetlenie, prečo sa Neptunov systém satelitov líši od systémov iných plynových gigantov; to tiež naznačuje, že Neptún je blízko ku Kuiperovmu pásu. Naraz mohol mať Neptún systém mesiacov, ktorý bol veľmi podobný tým, ktorý používali Jupiter, Saturn a Urán. Ale keďže je dobre situovaný na vyzdvihnutie trpasličích planét veľkých rozmerov, ktoré boli vyhodené z pása Kuiper, zmenilo sa to.
Pri pohľade do budúcnosti Rufu a Canup naznačujú, že sú potrebné ďalšie štúdie, aby bolo možné objasniť Tritonov skorý vývoj ako neptunovský satelit. V zásade stále existujú nezodpovedané otázky týkajúce sa účinkov, ktoré mal systém predtým existujúcich satelitov na Triton, a ako stabilné boli jeho nepravidelné satelitné satelity.
Tieto zistenia predložili aj Dr., Rufu a Dr. Canup počas 48. lunárnej a planetárnej vedeckej konferencie, ktorá sa konala tento rok v marci v Woodlands v Texase.
