أكبر قمر نبتون ، تريتون. اضغط للتكبير
قمر نبتون تريتون فريد في النظام الشمسي لأنه القمر الكبير الوحيد الذي يدور في الاتجاه المعاكس لدوران كوكبه. طور الباحثون نموذجًا حاسوبيًا يشرح كيف كان يمكن لنبتون التقاط تريتون من كوكب آخر خلال نهج وثيق. بموجب هذا السيناريو ، كان تريتون في الأصل جزءًا من نظام ثنائي مع كوكب آخر. لقد اقتربوا من نبتون وتمزق تريتون.
ربما يكون القمر الكبير لنبتون تريتون قد تخلى عن شريك سابق للوصول إلى مداره غير المعتاد حول نبتون. يعتبر Triton فريدًا بين جميع الأقمار الكبيرة في النظام الشمسي لأنه يدور حول نبتون في اتجاه معاكس لدوران الكوكب (مدار "رجعي"). من غير المحتمل أن تكون قد تشكلت في هذا التكوين وربما تم التقاطها من مكان آخر.
في عدد 11 مايو من مجلة Nature ، يصف علماء الكواكب Craig Agnor من جامعة كاليفورنيا ، وسانتا كروز ، ودوجلاس هاميلتون من جامعة ماريلاند نموذجًا جديدًا لالتقاط الأقمار الصناعية الكوكبية التي تنطوي على لقاء جاذبية ثلاثي الجسم بين ثنائي وكوكب. وفقًا لهذا السيناريو ، كان تريتون في الأصل عضوًا في زوج ثنائي من الأشياء يدور حول الشمس. تفاعلات الجاذبية أثناء الاقتراب من نبتون ثم سحب تريتون بعيدًا عن رفيقه الثنائي ليصبح قمرًا صناعيًا لنبتون.
"لقد وجدنا حلاً محتملاً للمشكلة القديمة المتمثلة في كيفية وصول Triton إلى مداره الخاص. بالإضافة إلى ذلك ، تقدم هذه الآلية مسارًا جديدًا لالتقاط السواتل بواسطة الكواكب التي قد تكون ذات صلة بأجسام أخرى في النظام الشمسي ، ”قال Agnor ، الباحث في مركز UCSC لأصل وديناميات وتطور الكواكب.
مع خصائص مشابهة لكوكب بلوتو وأكبر حجماً بنسبة 40 في المائة ، يحتوي تريتون على مدار دائري مائل يقع بين مجموعة من الأقمار الداخلية الصغيرة مع مدارات بروغراد ومجموعة خارجية من الأقمار الصناعية الصغيرة مع كل من مدارات البروغراف والرجعية. هناك أقمار رجعية أخرى في النظام الشمسي ، بما في ذلك الأقمار الخارجية الصغيرة للمشتري وزحل ، لكن جميعها صغيرة مقارنة بـ Triton (أقل من بضعة آلاف من كتلتها) ولديها مدارات أكبر وأكثر غرابة حول الكواكب الأم.
قال Agnor أن Triton ربما يكون قد جاء من ثنائي مشابه جدًا لبلوتو وقمره Charon. وأوضح أن `` شارون '' ضخم نسبيًا ، ويبلغ ثُمن كتلة بلوتو تقريبًا.
قال أجنور: "لا يدور تشارون بلوتو كثيراً ، بل يتحرك كلاهما حول مركز كتلتهما المتبادلة ، التي تقع بين الجسمين".
في لقاء قريب مع كوكب عملاق مثل نبتون ، يمكن لمثل هذا النظام أن تتفكك بواسطة قوى الجاذبية للكوكب. عادة ما تتسبب الحركة المدارية للثنائي في تحريك أحد الأعضاء بشكل أبطأ من الآخر. يؤدي اختلال الثنائي إلى ترك كل كائن بحركات متبقية يمكن أن تؤدي إلى تغيير دائم للرفاق المداريين. قال Agnor أن هذه الآلية ، المعروفة باسم تفاعل التبادل ، يمكن أن تسلم Triton إلى أي مجموعة متنوعة من المدارات المختلفة حول نبتون.
السيناريو السابق المقترح لـ Triton هو أنه ربما اصطدم بقمر صناعي آخر بالقرب من نبتون. لكن هذه الآلية تتطلب أن يكون الكائن المتضمن في التصادم كبيرًا بما يكفي لإبطاء تريتون ، ولكنه صغير بما يكفي لعدم تدميره. وقال أغنور إن احتمال حدوث مثل هذا التصادم صغير للغاية.
كان هناك اقتراح آخر هو أن السحب الديناميكي الهوائي من قرص غاز حول نبتون أبطأ تريتون بما يكفي ليتم التقاطه. لكن هذا السيناريو يضع قيودًا على توقيت حدث الالتقاط ، والذي يجب أن يحدث في وقت مبكر من تاريخ نبتون عندما كان الكوكب محاطًا بقرص غاز ، ولكن في وقت متأخر بما يكفي ليتفرق الغاز قبل أن يبطئ مدار تريتون بما يكفي لإرسال القمر تصطدم بالكوكب.
في العقد الماضي ، تم اكتشاف العديد من الثنائيات في حزام كويبر وأماكن أخرى في النظام الشمسي. تشير الدراسات الاستقصائية الأخيرة إلى أن حوالي 11 في المائة من أجسام حزام كويبر هي ثنائيات ، وكذلك حوالي 16 في المائة من الكويكبات القريبة من الأرض.
قال هاملتون ، "لقد كشفت هذه الاكتشافات الطريق إلى تفسيرنا الجديد للقبض على تريتون". "يبدو أن الثنائيات هي سمة في كل مكان من مجموعات الأجسام الصغيرة."
وقال إن ثنائي بلوتو وقمره تشارون والثنائيات الأخرى في حزام كويبر ذات صلة خاصة بتريتون ، حيث تدور مداراتهما حول نبتون.
وقال هاميلتون: "ربما كانت أجسام مماثلة موجودة منذ مليارات السنين ، ويشير انتشارها إلى أن لقاء الكوكب الثنائي الذي نقترحه لالتقاط تريتون ليس مقيدًا بشكل خاص".
قد يكون لتفاعل التبادل الذي وصفه Agnor و Hamilton تطبيقات واسعة في فهم تطور النظام الشمسي ، الذي يحتوي على العديد من الأقمار الصناعية غير المنتظمة. يخطط الباحثون لاستكشاف آثار نتائجهم على أنظمة الأقمار الصناعية الأخرى.
تم دعم هذا البحث من خلال المنح المقدمة من ناسا للجيولوجيا الكوكبية والجيوفيزياء وأبحاث الكواكب الخارجية وأصول برامج الأنظمة الشمسية.
المصدر الأصلي: UC Santa Cruz
