ネプチューンの最大の月、トリトン。拡大するにはクリックしてください
ネプチューンの衛星であるトリトンは、惑星の自転と反対方向に周回する唯一の大きな月であるため、太陽系で唯一のものです。研究者たちは、海王星が接近中に別の惑星からトリトンをどのように捕獲できたかを説明するコンピューターモデルを開発しました。このシナリオでは、トリトンはもともと別の惑星を持つバイナリシステムの一部でした。彼らは海王星に近づきすぎ、トリトンは引き裂かれた。
ネプチューンの大きな月であるトリトンは、ネプチューンの異常な軌道に到着するために以前のパートナーを放棄した可能性があります。トリトンは、惑星の回転と逆方向に海王星を周回するため、太陽系のすべての大きな衛星の中でユニークです（「逆行」軌道）。この構成で形成される可能性は低く、おそらく他の場所からキャプチャされたものです。
ジャーナルネイチャーの5月11日号で、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の惑星科学者クレイグアグナーとメリーランド大学のダグラスハミルトンは、惑星間の3体重力遭遇を含む惑星衛星の捕獲のための新しいモデルについて説明していますバイナリと惑星。このシナリオによれば、トリトンはもともと太陽の周りを回るオブジェクトのバイナリペアのメンバーでした。海王星への接近中の重力相互作用は、その後、トリプトンをバイナリコンパニオンから引き離し、海王星の衛星になりました。
「私たちは、Tritonがその特異な軌道に到着した方法に関する長年の問題に対する可能な解決策を見つけました。さらに、このメカニズムは、太陽系の他のオブジェクトに関連している可能性のある、惑星による衛星の捕捉のための新しい経路を導入します」と、UCSCの惑星の起源、ダイナミクス、および進化のセンターの研究者であるAgnorは述べています。
惑星プルートに似た特性と約40％大きい質量を持つトリトンは、傾斜軌道の軌道を持ち、周回軌道を持つ小さな内部衛星のグループと、周回軌道と逆進軌道を持つ小さな衛星の外部グループの間にあります。太陽系には、木星と土星の小さな外向きの衛星を含む、他の逆行性の月がありますが、すべてトリトンに比べて小さく（質量の数千分の1未満）、親惑星の軌道ははるかに大きく、より偏心しています。
トリトンは、冥王星とその月のカロンに非常に類似したバイナリから来たのかもしれない、とアグナーは言った。カロンは比較的巨大で、冥王星の約8分の1の質量だと彼は説明した。
「カロンが冥王星を周回するのはそれほどではありませんが、どちらも2つのオブジェクトの間にある相互の重心を移動します」とアグナー氏は語った。
海王星のような巨大な惑星との接近で、そのようなシステムは惑星の重力によって引き離される可能性があります。連星の軌道運動は、通常、一方のメンバーが他方のメンバーよりもゆっくりと動くようにします。バイナリの破壊は、軌道の伴侶の恒久的な変化をもたらす可能性のある残留運動を各オブジェクトに残します。交換反応として知られているこのメカニズムは、海王星の周りのさまざまな異なる軌道のいずれかにトリトンを届けた可能性があると、アグナーは言った。
Tritonに提案された以前のシナリオは、海王星の近くにある別の衛星と衝突した可能性があるというものです。ただし、このメカニズムでは、衝突に関与するオブジェクトはTritonの速度を落とすのに十分な大きさであるが、破壊しない程度に小さい必要があります。そのような衝突の可能性は非常に小さい、とアグナーは言った。
別の提案は、海王星の周りのガスのディスクからの空気力学的抗力が、トリトンを捕獲するのに十分なほど遅くしたというものでした。しかし、このシナリオでは、惑星がガス円盤に囲まれた海王星の歴史の早い段階で発生するキャプチャイベントのタイミングに制約を課しますが、トリトンの軌道を遅くして月を送るのに十分なほど遅くなる前にガスが分散するほど遅くなります惑星に衝突します。
過去10年間に、カイパーベルトや太陽系の他の場所で多くのバイナリが発見されています。最近の調査では、カイパーベルトオブジェクトの約11％がバイナリであり、地球に近い小惑星の約16％がバイナリであることが示されています。
「これらの発見は、トリトンの捕獲に関する私たちの新しい説明への道を示しました」とハミルトンは言った。 「バイナリーは、小集団のユビキタスな特徴であるように見えます。」
冥王星とその月のカロン、カイパーベルトの他のバイナリは、その軌道が海王星の軌道に隣接しているため、トリトンに特に関連があると、彼は言った。
「類似のオブジェクトはおそらく数十億年もの間存在しており、その普及は、私たちがTritonの捕獲のために提案しているバイナリ惑星の遭遇が特に制限的ではないことを示しています」とハミルトンは言った。
AgnorとHamiltonによって説明された交換反応は、多くの不規則な衛星を含む太陽系の進化を理解する上で幅広い用途があるかもしれません。研究者は、他の衛星システムに対する彼らの発見の影響を調査することを計画しています。
この研究は、NASAの惑星地質学および地球物理学、外惑星研究、太陽系の起源プログラムからの助成金によってサポートされました。
元のソース：UC Santa Cruz
