태양계의 많은 달에 대한 연구에 따르면 지난 수십 년 동안 풍부한 정보가 밝혀졌습니다. 여기에는 목성의 위성 (69 개가 식별되어 명명 됨) – 토성 (62 개)과 천왕성 (27)이 포함됩니다. 세 가지 경우 모두,이 가스 거인을 공전하는 위성은 낮은 경사각 궤도를 가지고 있습니다. 그러나 넵 투니 안 시스템에서 천문학 자들은 상황이 상당히 다르다고 지적했다.
다른 가스 거인과 비교할 때 Neptune은 위성 수가 훨씬 적으며 대부분의 시스템 질량은 포착 된 것으로 추정되는 단일 위성 (예 : Triton)에 집중됩니다. 이스라엘의 Weizmann Institute of Science와 콜로라도 볼더의 Southwest Research Institute (SwRI)의 한 팀의 새로운 연구에 따르면 Neptune은 한때 더 큰 위성 시스템을 가지고 있었을 수 있으며 Triton의 도착이 중단되었을 수 있습니다.
"원시 해왕성 위성 시스템을 사용한 트리톤의 진화"라는 제목의 연구는 최근에 천체 물리학 저널. 연구팀은 Weizmann Institute의 천체 물리학 자이자 지구 물리학자인 Raluca Rufu와 SwRI의 부사장 인 Robin M. Canup으로 구성되었습니다. 함께 그들은 원시 해왕성 시스템의 모델과 Triton의 도착으로 인해 어떻게 바뀌었을지를 고려했습니다.
여러 해 동안 천문학 자들은 Triton이 한때는 Kuiper Belt에서 추방되어 해왕성의 중력에 사로 잡힌 드워프 행성이라는 의견을 가지고있었습니다. 이것은 가스 거대와 위성이 어떻게 형성되는지에 대한 현재 모델과 모순되는 역 행성 및 고도로 기울어 진 궤도 (156.885 °에서 Neptune의 적도까지)를 기반으로합니다. 이 모델들은 거대한 행성이 가스를 축적함에 따라 달이 주변 파편 디스크에서 형성됨을 시사합니다.
다른 가스 거인들과 일관되게,이 위성들 중 가장 큰 위성들은 행성의 적도에 대해 특히 기울어지지 않은 (일반적으로 1 도보 다 작은) 궤도의 규칙적인 궤도를 가질 것입니다. 이와 관련하여 Triton은 한 번 두 개의 TNO (Trans-Neptunian Objects)로 구성된 이진의 일부인 것으로 생각됩니다. 그들이 해왕성을 지나갈 때, 트리톤은 중력에 사로 잡혀 점차 현재 궤도에 떨어졌을 것이다.
Rufu 박사와 Canup 박사가 연구에서 언급 한 바와 같이,이 거대한 위성의 도착은 해왕성 시스템에 많은 혼란을 야기했을 것이며 아마도 진화에 영향을 미쳤을 것입니다. 이것은 Triton과 Neptune의 이전 위성 간의 산란 또는 충돌과 같은 상호 작용이 트리톤의 궤도와 질량뿐만 아니라 시스템 전체를 어떻게 수정했는지 탐구했습니다. 그들이 설명하는대로 :
“우리는 원시 위성들 사이의 충돌이 Triton의 원형 화를 가속화하는 파편 디스크를 생성하기에 충분히 파괴적인지 또는 Triton이 먼저 충돌 영향을 겪는 지 여부를 평가합니다. 우리는 현재 해왕성 시스템의 구조를 만들어 낼 원시 위성 시스템의 질량을 찾고자한다”고 말했다.
해왕성 시스템이 어떻게 진화했는지 테스트하기 위해, 그들은 다른 유형의 원시 위성 시스템을 고려했다. 여기에는 천왕성의 가장 큰 위성 (아리엘, 움 브리 엘, 티타니아, 오베론)과 비슷한 질량의 배급 위성으로 구성된 천왕성의 현재 시스템과 일치하는 위성 시스템과 다소 거대한 위성이 포함됩니다. 그런 다음 Triton의 도착으로 이러한 시스템이 어떻게 변경 될지 결정하기 위해 시뮬레이션을 수행했습니다.
이러한 시뮬레이션은 Triton과 다른 기관 사이의 비 타격 및 충돌이 시스템에서 물질의 재분배로 이어진 방법을 고려한 중단 척도법을 기반으로했습니다. 그들이 200 번의 시뮬레이션을 한 결과, 현재의 우 라니안 시스템 (또는 더 작은 시스템)과 비슷한 질량비를 가진 시스템은 현재 넵투 니아 시스템을 생성했을 가능성이 가장 높았습니다. 그들이 말한대로 :
“우리는 우라 니아 시스템과 유사한 질량비 이하의 기존 위성 시스템이 현재 넵튠 시스템을 재생할 가능성이 상당히 크지 만, 더 큰 시스템은 현재 구성으로 이어질 가능성이 낮다는 것을 발견했습니다.”
또한 Triton과 이전 위성 시스템의 상호 작용은 초기 불규칙 궤도가 작은 불규칙 위성의 궤도를 보존하기에 충분히 빠르게 감소 될 수있는 방법에 대한 잠재적 설명을 제공한다는 사실을 발견했습니다. 해왕성과 트리톤 사이의 조력으로 인해 트리톤이 현재의 궤도를 추정하게되면서이 네 레이드와 같은 물체는 궤도에서 쫓겨 났을 것이다.
궁극적으로이 연구는 Neptune의 위성 시스템이 다른 가스 거인의 시스템과 다른 이유에 대한 가능한 설명을 제공 할뿐만 아니라; 또한 Neptune의 Kuiper Belt와의 근접성이 책임이 있음을 나타냅니다. 한때 해왕성은 목성, 토성 및 천왕성의 위성과 매우 유사한 위성 시스템을 가지고 있었을 것입니다. 그러나 Kuiper Belt에서 쫓겨 난 왜소한 행성 크기의 물체를 집어 올리는 것이 좋았 기 때문에 이것이 바뀌 었습니다.
Rufu와 Canup은 미래를 살펴보면 해왕성 위성으로서의 Triton의 초기 진화에 대한 빛을 비추기 위해 추가 연구가 필요하다고 지적합니다. 본질적으로 기존의 위성 시스템이 Triton에 미치는 영향과 불규칙한 승격 위성의 안정성에 대해서는 여전히 의문의 여지가 있습니다.
이 발견은 지난 3 월 텍사스 우드 랜즈에서 열린 제 48 차 음력 및 행성 과학 컨퍼런스에서 Rufu 박사와 Canup 박사에 의해 발표되었습니다.
