Triton'un Gelişi Neptün'ün Kalan Uyduları İçin Kaos Oldu
Güneş Sistemi'nin birçok uydusunun incelenmesi, son birkaç on yılda çok sayıda bilgiyi ortaya çıkardı. Bunlar arasında Jüpiter'in - 69'u tanımlanmış ve adlandırılmış - Satürn (62'ye sahip) ve Uranüs'ün (27) uyduları bulunmaktadır. Her üç durumda da, bu gaz devlerinin yörüngesindeki uydular, ilerleyen, düşük eğimli yörüngelere sahiptir. Ancak, Neptün sistemi içinde, gökbilimciler durumun oldukça farklı olduğunu kaydetti.
Diğer gaz devleriyle karşılaştırıldığında, Neptün'ün çok daha az uydusu vardır ve sistemin kütlesinin çoğu, yakalandığına inanılan tek bir uyduda yoğunlaşmıştır (örn. Triton ). Bir ekibin yaptığı yeni bir araştırmaya göre Weizmann Bilim Enstitüsü İsrail'de ve Güneybatı Araştırma Enstitüsü (SwRI) Boulder, Colorado, Neptün, bir zamanlar Triton'un gelişinin kesintiye uğramış olabileceği daha büyük uydu sistemlerine sahip olabilir.
' başlıklı çalışma, Triton'un İlkel Neptün Uydu Sistemiyle Evrimi ', son zamanlarda ortaya çıktıAstrofizik Dergisi.Araştırma ekibi, Weizmann Enstitüsü'nden bir astrofizikçi ve jeofizikçi olan Raluca Rufu ve SwRI'nin Yardımcı Başkan Yardımcısı Robin M. Canup'tan oluşuyordu. Birlikte, ilkel bir Neptün sisteminin modellerini ve Triton'un gelişi sayesinde nasıl değişebileceğini düşündüler.
Neptün ve büyük uydusu Triton, 28 Ağustos 1989'da Voyager 2 tarafından görüldüğü gibi. Kredi: NASA
Uzun yıllardır gökbilimciler, Triton'un bir zamanlar Kuiper Kuşağı'ndan atılan ve Neptün'ün yerçekimi tarafından yakalanan bir cüce gezegen olduğu görüşündeydiler. Bu, gaz devlerinin ve uydularının nasıl oluştuğuna dair mevcut modellerle çelişen retrograd ve yüksek eğimli yörüngesine (Neptün'ün ekvatoruna 156.885°) dayanmaktadır. Bu modeller, dev gezegenler gaz biriktirirken uydularının çevreleyen bir enkaz diskinden oluştuğunu öne sürüyor.
Diğer gaz devleriyle uyumlu olarak, bu uyduların en büyüğü, gezegenlerinin ekvatoruna göre özellikle eğimli olmayan (tipik olarak 1 ° 'den az) düzenli, düzenli yörüngelere sahip olacaktır. Bu bağlamda, Triton'un bir zamanlar iki Trans-Neptün Nesnesinden (TNO) oluşan bir ikili dosyanın parçası olduğuna inanılıyor. Neptün'ü geçtiklerinde, Triton yerçekimi tarafından yakalanacak ve yavaş yavaş mevcut yörüngesine düşecekti.
Dr. Rufu ve Dr. Canup'un çalışmalarında belirttiği gibi, bu devasa uydunun gelişi muhtemelen Neptün sisteminde çok fazla bozulmaya neden olmuş ve evrimini etkilemiş olabilir. Bu, Triton ve Neptün'ün önceki uyduları arasındaki - saçılma veya çarpışmalar gibi - etkileşimlerin, genel olarak sistemin yanı sıra Triton'un yörüngesini ve kütlesini nasıl değiştireceğini araştırmaktan oluşuyordu. Açıkladıkları gibi:
'İlkel uydular arasındaki çarpışmaların, Triton'un daireselleşmesini hızlandıracak bir enkaz diski oluşturacak kadar yıkıcı olup olmadığını veya Triton'un önce bozucu bir etki yaşayıp yaşamayacağını değerlendiriyoruz. Neptün sisteminin mevcut mimarisini ortaya çıkaracak ilkel uydu sisteminin kütlesini bulmaya çalışıyoruz.”
Neptün'ün en büyük ayı olan Triton ve Neptün gezegeninin montajı, ayın süblimleşen güney kutup başlığını (altta) ve esrarengiz 'kavun arazisini' gösteriyor. Kredi bilgileri: NASA
Neptün sisteminin nasıl evrimleşmiş olabileceğini test etmek için farklı türde ilkel uydu sistemlerini düşündüler. Bu, Uranüs'ün mevcut sistemiyle tutarlı olan, Uranüs'ün en büyük ayları olan Ariel, Umbriel, Titania ve Oberon ile benzer kütle oranına sahip ilerleme uydularından oluşan ve aynı zamanda az ya da çok kütleli olanı içeriyordu. Daha sonra Triton'un gelişinin bu sistemleri nasıl değiştireceğini belirlemek için simülasyonlar yaptılar.
Bu simülasyonlar, Triton ile diğer cisimler arasındaki vur-kaç dışı etkilerin sistemdeki maddenin yeniden dağılımına nasıl yol açacağını dikkate alan bozulma ölçeklendirme yasalarına dayanıyordu. 200 simülasyondan sonra buldukları şey, mevcut Uranüs sistemine benzer (veya daha küçük) bir kütle oranına sahip bir sistemin mevcut Neptün sistemini üretme olasılığının yüksek olduğuydu. Belirttikleri gibi:
'Uranian sistemine benzer veya daha küçük bir kütle oranına sahip önceki bir uydu sisteminin, mevcut Neptün sistemini yeniden üretme olasılığının önemli ölçüde olduğunu, daha büyük bir sistemin mevcut konfigürasyona yol açma olasılığının düşük olduğunu bulduk.'
Ayrıca, Triton'un daha önceki bir uydu sistemi ile etkileşiminin, ilk yörüngesinin küçük düzensiz uyduların yörüngelerini korumak için yeterince hızlı bir şekilde nasıl azaltılabileceğine dair potansiyel bir açıklama sunduğunu da buldular. Bu Nereid benzeri cisimler, aksi takdirde Neptün ve Triton arasındaki gelgit kuvvetleri Triton'un mevcut yörüngesini almasına neden olduğu için yörüngelerinden atılırdı.
2011 muhalefet sezonunda görüntülenen Uranüs ve Neptün'ün uyduları. Kredi: Rolf Wahl Olsen.
Sonuç olarak, bu çalışma sadece Neptün'ün uydu sisteminin diğer gaz devlerininkinden farklı olmasının olası bir açıklamasını sunmakla kalmıyor; ayrıca Neptün'ün Kuiper Kuşağı'na yakınlığının sorumlu olduğunu gösterir. Bir zamanlar Neptün, Jüpiter, Satürn ve Uranüs'ünkine çok benzeyen bir uydu sistemine sahip olabilir. Ancak Kuiper Kuşağı'ndan atılan cüce gezegen boyutundaki nesneleri toplamak için iyi bir konumda olduğundan, bu değişti.
Geleceğe bakıldığında, Rufu ve Canup, Triton'un bir Neptün uydusu olarak erken evrimine ışık tutmak için ek çalışmalara ihtiyaç olduğunu belirtiyor. Esasen, önceden var olan uyduların sisteminin Triton üzerindeki etkileri ve düzensiz ilerleyen uydularının ne kadar kararlı olduğu konusunda hala cevaplanmamış sorular var.
Bu bulgular aynı zamanda Dr, Rufu ve Dr. Canup tarafından da sunuldu. 48. Ay ve Gezegen Bilimleri Konferansı Geçtiğimiz Mart ayında The Woodlands, Texas'ta gerçekleşti.