A Naprendszer sok holdjának tanulmányozása rengeteg információt tárt fel az elmúlt évtizedekben. Ide tartoznak a Jupiter holdjai, amelyek közül 69-et azonosítottak és elneveztek - a Saturn (amelynek 62) és az Uránusz (27). Mindhárom esetben az ezeket a gáz óriásokat keringő műholdak programozott, alacsony dőlésszögű pályái vannak. A csillagászok azonban a neptun rendszerben megfigyelték, hogy a helyzet egészen más volt.
A többi gáz óriáshoz képest a Neptunusznak sokkal kevesebb műholda van, és a rendszer tömegének nagy része egyetlen műholdon belül koncentrálódik, amelyet feltételezhetően elfogtak (azaz Triton). Az izraeli Weizmann Tudományos Intézet és a délnyugati kutatóintézet (SwRI) egy csoportja által készített új tanulmány szerint a Neptunusznak egyszer volt egy hatalmasabb műholdas rendszere, amelyet Triton érkezése megzavart.
A „Triton evolúciója az elsődleges Neptunian Műholdas Rendszerrel” című tanulmány nemrégiben jelent meg a Az asztrofizikai folyóirat. A kutatócsoport Raluca Rufu, a Weizmann Intézet asztrofizikus és geofizikus, valamint Robin M. Canup - az SwRI társult alelnöke. Együtt megfontolták az őskori Neptunus rendszer modelljeit, és hogy ez hogyan változhatott meg Triton érkezése miatt.
A csillagászok évek óta azon a véleményen vannak, hogy Triton egykori törpe bolygó volt, amelyet kihúzták a Kuiperi övből és elfogták Neptunusz gravitációja által. Ennek alapja a retrográd és magas dőlésszögű pályája (156,885 ° -ban Neptunusz egyenlõje felé), amely ellentmond a jelenlegi modelleknek annak, hogy a gáz óriások és müholdaik miként alakulnak ki. Ezek a modellek azt sugallják, hogy amint az óriásbolygók gázt generálnak, holdaik a környező törmeléklemezből alakulnak ki.
A többi gázipari óriásnak megfelelően ezek közül a legnagyobb műholdaktól programozott, szabályos pályák zajlanak, amelyek nem különösebben dőlnek bolygónk Egyenlítőjéhez képest (jellemzően kevesebb, mint 1 °). Ebben a tekintetben úgy gondolják, hogy Triton egy része a két transz-Neptuniai objektumból (TNO) álló bináris anyagnak. Amikor elhaladtak a Neptunusz elől, Tritont a gravitáció megragadta volna, és fokozatosan esett a jelenlegi pályára.
Ahogyan Dr. Rufu és Dr. Canup állította tanulmányában, ennek a hatalmas műholdnak az érkezése valószínűleg sok zavart okozott volna a Neptun rendszerben és befolyásolta annak fejlődését. Ez abból állt, hogy feltárják, hogy a Triton és a Neptunusz korábbi műholdainak interakciói - például szétszóródás vagy ütközések - módosíthatták-e a Triton pályáját és tömegét, valamint a rendszer egészét. Ahogy kifejtik:
"Felbecsüljük, hogy az elsődleges műholdak közötti ütközések eléggé zavaróak-e ahhoz, hogy olyan törmeléklemezt hozzanak létre, amely felgyorsítja a Triton körforgását, vagy előbb-e a Triton zavaró ütéseket. Arra törekszünk, hogy megtaláljuk az ősi műholdas rendszer tömegét, amely a neptun rendszer jelenlegi architektúráját eredményezné. ”
Annak kipróbálására, hogy a Neptun rendszer hogyan alakulhatott volna ki, különféle primordiális műholdas rendszereket vizsgáltak. Ide tartozott egy, amely összhangban áll az Uránusz jelenlegi rendszerével, és olyan műholdakból áll, amelyek hasonló tömegarányúak, mint az Uránusz legnagyobb holdjai - Ariel, Umbriel, Titania és Oberon -, valamint egy, amely többé-kevésbé hatalmas. Ezután szimulációkat készítettek annak meghatározására, hogy Triton érkezése hogyan változtatta meg ezeket a rendszereket.
Ezek a szimulációk a zavaró skálázási törvényeken alapultak, amelyek megvizsgálták, hogy a Triton és más testületek közötti nem ütés és futtatás hatása az anyag újraelosztására vezethetett volna a rendszerben. 200 szimuláció után azt találták, hogy egy olyan rendszer, amelynek tömegaránya hasonló volt a jelenlegi uráni rendszerhez (vagy annál kisebb), valószínűleg előállította a jelenlegi Neptúni rendszert. Mint állítják:
"Megállapítottuk, hogy egy olyan korábbi műholdas rendszer, amelynek tömegaránya hasonló az uráni rendszerhez vagy annál kisebb, jelentős valószínűséggel képes megismételni a jelenlegi Neptuniai rendszert, míg egy masszív rendszer alacsony valószínűséggel vezet a jelenlegi konfigurációhoz."
Megállapították azt is, hogy a Triton és egy korábbi műholdas rendszer kölcsönhatása potenciális magyarázatot kínál arra, hogy a kezdeti pályája milyen gyorsan csökkenthető-e ahhoz, hogy megőrizhesse a kicsi szabálytalan műholdak keringési pályáit. Ezeket a Nereid-szerű testeket egyébként ki kellett volna rontani pályájukról, mivel a Neptunusz és a Triton közötti árapály erõi miatt a Triton átvette jelenlegi pályáját.
Végül, ez a tanulmány nemcsak lehetséges magyarázatot kínál arra, hogy a Neptunusz műholdas rendszere miért különbözik a többi gázipari óriáséval; azt is jelzi, hogy a Neptunusz a Kuiper-övhez való közelsége felelős. Egyszerre Neptunusznak olyan holdrendszere volt, amely nagyon hasonlított a Jupiterre, a Szaturnuszra és az Uránuszra. Mivel viszont alkalmas a törpe bolygóméretű tárgyak felvétele, amelyeket a Kuiper-övből kirúgtunk, ez megváltozott.
A jövőre nézve Rufu és Canup rámutattak, hogy további tanulmányokra van szükség annak érdekében, hogy világossá tegyék Triton korai evolúcióját, mint egy Neptunusz-műholdat. Alapvetően továbbra is megválaszolatlan kérdések vannak a már létező műholdak rendszerének a Tritonra gyakorolt hatásáról, valamint arról, hogy mennyire stabilak voltak a szabálytalan programozott műholdai.
Ezeket az eredményeket Dr. Rufu és Dr. Canup ismertette a 48. hold- és bolygótudományi konferencián is, amelyet a texasi Woodlands-ben, a múlt márciusban tartottak.
