Najväčší mesiac Neptúnu, Triton. klikni na zväčšenie
Neptúnov mesiac Triton je v slnečnej sústave jedinečný, pretože je to jediný veľký mesiac, ktorý obieha opačným smerom ako rotácia planéty. Vedci vyvinuli počítačový model, ktorý vysvetľuje, ako Neptún mohol zajať Tritona z inej planéty počas blízkeho prístupu. Podľa tohto scenára bol Triton pôvodne súčasťou binárneho systému s inou planétou. Dostali sa príliš blízko k Neptúnu a Triton bol odtrhnutý.
Veľký mesiac Neptúnu Triton možno opustil staršieho partnera, ktorý dorazil na svoju neobvyklú obežnú dráhu okolo Neptúna. Triton je jedinečný medzi všetkými veľkými mesiacmi v slnečnej sústave, pretože obieha Neptún v smere opačnom k rotácii planéty („retrográdna“ obežná dráha). Je nepravdepodobné, že by sa vytvorilo v tejto konfigurácii a pravdepodobne sa zachytilo odinakiaľ.
V čísle časopisu Nature z 11. mája opisujú planetárni vedci Craig Agnor z Kalifornskej univerzity v Santa Cruz a Douglas Hamilton z University of Maryland nový model snímania planétových satelitov, ktorý zahŕňa gravitačné stretnutie troch telies medzi binárne a planéty. Podľa tohto scenára bol Triton pôvodne členom binárneho páru objektov obiehajúcich okolo Slnka. Gravitačné interakcie počas blízkeho prístupu k Neptúnu potom odtiahli Tritona od jeho binárneho spoločníka, aby sa stal Neptúnom satelitom.
„Našli sme pravdepodobné riešenie dlhotrvajúceho problému, ako Triton dorazil na svoju zvláštnu obežnú dráhu. Tento mechanizmus okrem toho zavádza novú cestu na zachytávanie satelitov planétami, ktoré môžu byť relevantné pre iné objekty v slnečnej sústave, “uviedol Agnor, výskumný pracovník v Centre pre pôvod, dynamiku a vývoj planét UCSC.
S vlastnosťami podobnými planéte Pluto a asi o 40 percent masívnejšími má Triton naklonenú kruhovú obežnú dráhu, ktorá leží medzi skupinou malých vnútorných mesiacov s prográdnymi obežnými dráhami a vonkajšou skupinou malých satelitov s progresívnymi aj retrográdnymi obežnými dráhami. V slnečnej sústave sú ďalšie retrográdne mesiace, vrátane malých vonkajších mesiacov Jupitera a Saturn, ale všetky sú malé v porovnaní s Tritonom (menej ako niekoľko tisícin jeho hmotnosti) a majú oveľa väčšie a výstrednejšie dráhy okolo svojich rodičovských planét.
Triton môže pochádzať z binárne veľmi podobného Plutu a jeho mesiacu Charon, povedal Agnor. Charon je pomerne masívny, asi osemnásť hmotnosti Pluta, vysvetlil.
"To nie je toľko, že Charon obieha Pluto, ale skôr sa obe pohybujú okolo svojho spoločného centra hmoty, ktoré leží medzi týmito dvoma objektmi," povedal Agnor.
V tesnom kontakte s obrovskou planétou, ako je Neptún, môže taký systém gravitačné sily planéty oddeliť. Okružný pohyb binárneho systému zvyčajne spôsobuje, že sa jeden člen pohybuje pomalšie ako druhý. Prerušenie binárneho modulu zanecháva každý objekt so zvyškovými pohybmi, ktoré môžu mať za následok trvalú zmenu orbitálnych spoločníkov. Tento mechanizmus, známy ako výmenná reakcia, mohol priviesť Tritona na ktorúkoľvek z rôznych dráh v okolí Neptúna.
Skorší scenár navrhnutý pre Triton je ten, že sa mohol zrážať s iným satelitom v blízkosti Neptúna. Tento mechanizmus však vyžaduje, aby bol objekt zapojený do kolízie dostatočne veľký na to, aby spomalil Tritona, ale dosť malý na to, aby ho nezničil. Pravdepodobnosť takejto kolízie je extrémne nízka, povedal Agnor.
Ďalším návrhom bolo, že aerodynamický ťah z disku plynu okolo Neptúna spomalil Tritona natoľko, aby ho bolo možné zachytiť. Tento scenár však obmedzuje načasovanie záchytnej udalosti, ktorá by sa musela vyskytnúť skoro v histórii Neptúna, keď bola planéta obklopená plynovým diskom, ale dosť neskoro, aby sa plyn rozptýlil skôr, ako spomalí Tritonovu obežnú dráhu, aby poslal mesiac narazil na planétu.
V poslednom desaťročí bolo v Kuiperovom páse a inde v slnečnej sústave objavených veľa binárnych súborov. Posledné prieskumy naznačujú, že asi 11 percent objektov v pásme Kuiper sú binárne súbory, ako aj asi 16 percent asteroidov v blízkosti Zeme.
"Tieto objavy ukázali cestu k nášmu novému vysvetleniu Tritonovho zajatia," uviedol Hamilton. „Zdá sa, že binárne súbory sú všadeprítomným javom populácií malých tiel.“
Binárny Pluto a jeho mesiac Charon a ďalšie binárne súbory v pásme Kuiper sú pre Tritona obzvlášť dôležité, pretože ich obežné dráhy priliehajú k Neptúnovi.
"Podobné objekty sú pravdepodobne už miliardy rokov a ich prevalencia naznačuje, že stretnutie binárnej planéty, ktoré navrhujeme na zajatie Tritona, nie je nijako zvlášť reštriktívne," uviedol Hamilton.
Výmenná reakcia, ktorú opísali Agnor a Hamilton, môže mať rozsiahle aplikácie na pochopenie vývoja slnečnej sústavy, ktorá obsahuje veľa nepravidelných satelitov. Vedci plánujú preskúmať dôsledky svojich zistení na ďalšie satelitné systémy.
Tento výskum bol podporený grantmi z programov NASA Planetárna geológia a geofyzika, Výskum vonkajšej planéty a Počiatky solárnych systémov.
Pôvodný zdroj: UC Santa Cruz
