Най-голямата луна на Нептун, Тритон. Щракнете за уголемяване
Луната на Нептун Тритон е уникална в Слънчевата система, тъй като е единствената голяма луна, която орбитира в обратна посока на въртенето на своята планета. Изследователите са разработили компютърен модел, който обяснява как Нептун би могъл да залови Тритон от друга планета по време на близък подход. При този сценарий Тритон първоначално е бил част от двоична система с друга планета. Те се приближиха твърде много до Нептун и Тритон беше откъснат.
Голямата луна на Нептун Тритон може да е изоставил по-ранен партньор, за да пристигне в необичайната си орбита около Нептун. Тритон е уникален сред всички големи луни в Слънчевата система, тъй като обикаля около Нептун в посока, обратна на въртенето на планетата („ретроградна“ орбита). Малко вероятно е да се е формирал в тази конфигурация и вероятно е бил заловен от другаде.
В броя от 11 май на списанието Nature, планетарните учени Крейг Агнър от Калифорнийския университет в Санта Крус и Дъглас Хамилтън от Университета в Мериленд описват нов модел за заснемане на планетарни спътници, включващ гравитационна среща с три тела между двоична и планета. Според този сценарий, Тритон първоначално е бил член на двоична двойка обекти, обикалящи около Слънцето. След това гравитационните взаимодействия по време на близък подход към Нептун извадиха Тритон от двоичния си спътник, за да се превърне в спътник на Нептун.
„Намерихме вероятно решение на дългогодишния проблем за това как Тритон пристигна в своята особена орбита. В допълнение, този механизъм въвежда нов път за улавяне на спътници от планети, който може да е от значение за други обекти в Слънчевата система “, казва Агнър, изследовател в Центъра за произход, динамика и еволюция на планетите на UCSC.
С свойства, подобни на планетата Плутон и с около 40 процента по-масивна, Тритон има наклонена, кръгова орбита, която се намира между група малки вътрешни луни с програмидни орбити и външна група от малки спътници с програмидни и ретроградни орбити. В Слънчевата система има и други ретроградни луни, включително малките външни луни на Юпитер и Сатурн, но всички са мънички в сравнение с Тритон (по-малко от няколко хилядни от неговата маса) и имат много по-големи и ексцентрични орбити около техните родителски планети.
Тритонът може да е произлязъл от двоичен код, много подобен на Плутон и неговата луна Харон, каза Агнор. Харон е сравнително масивен, около една осма от масата на Плутон, обясни той.
„Харон е не толкова в орбитата на Плутон, а по-скоро двете се движат около своя общ център на маса, който се намира между двата обекта“, каза Агнър.
При близка среща с гигантска планета като Нептун такава система може да бъде раздърпана от гравитационните сили на планетата. Орбиталното движение на двоичното обикновено кара един член да се движи по-бавно от другия. Прекъсването на двоичния оставя всеки обект с остатъчни движения, които могат да доведат до постоянна промяна на орбиталните спътници. Този механизъм, известен като обменна реакция, би могъл да достави Тритон до всяка от най-различни орбити около Нептун, каза Агнър.
По-ранен сценарий, предложен за Тритон, е, че той може да се е сблъскал с друг спътник близо до Нептун. Но този механизъм изисква обектът, участващ в сблъсъка, да бъде достатъчно голям, за да забави Тритон, но достатъчно малък, за да не го унищожи. Вероятността от такъв сблъсък е изключително малка, каза Агнор.
Друго предложение беше, че аеродинамичното влачене от газов диск около Нептун забави Тритон достатъчно, за да може да бъде уловен. Но този сценарий поставя ограничения във времето на събитието за улавяне, което би трябвало да се случи в началото на историята на Нептун, когато планетата е била заобиколена от газов диск, но достатъчно късно, че газът ще се разпръсне, преди да забави орбитата на Тритон достатъчно, за да изпрати луната катастрофира на планетата.
През последното десетилетие бяха открити много бинарни файлове в пояса на Койпер и другаде в Слънчевата система. Скорошни проучвания сочат, че около 11 процента от обектите на пояса на Койпер са двоични, както и около 16 процента от околоземните астероиди.
„Тези открития насочиха пътя към новото ни обяснение за залавянето на Тритон“, каза Хамилтън. „Бинарните файлове изглежда са повсеместна характеристика на малките популации.“
Двоичният Плутон и неговата луна Харон и другите двоични файлове в пояса на Койпер са особено актуални за Тритон, тъй като орбитите им опират до Нептун, каза той.
„Подобни обекти вероятно са съществували от милиарди години и тяхното разпространение показва, че срещата с бинарната планета, която предлагаме за улавяне на Тритон, не е особено рестриктивна“, каза Хамилтън.
Реакцията на обмен, описана от Агнор и Хамилтън, може да има широко приложение в разбирането на еволюцията на Слънчевата система, която съдържа много неправилни спътници. Изследователите планират да проучат последиците от своите открития за други сателитни системи.
Това изследване беше подкрепено с безвъзмездни средства от Планетарната геология и геофизика на НАСА, Изследванията на външните планети и Произхода на слънчевите системи.
Оригинален източник: UC Santa Cruz
