Jak získal Neptun svůj měsíc Triton

U Neptuna známe v současnosti 13 měsíců, z toho 11 objevila sonda Voyager 2 (start 20. srpna 1977 z Cape Canaveral, průlet kolem Neptuna 25. srpna 1989). Triton, který je sedmý v pořadí od planety, byl objeven již v roce 1846 britským astronomem Williamem Lassellem (pouhých 17 dnů po objevu planety Neptun). S průměrem 2700 km je větší než planeta Pluto a je srovnatelný s naším Měsícem. Tento největší Neptunův měsíc se od ostatních měsíců odlišuje větším sklonem oběžné dráhy a směrem rotace - otáčí se totiž v opačném směru (retrográdně) než planeta Neptun. Navíc doba rotace Tritonu (5,87685 dne) je synchronní, což znamená, že doba oběhu kolem planety je stejná jako doba otočky kolem osy.

Dochází ještě k jednomu zajímavému efektu - dráha Tritonu kolem Neptunu je ideálně kruhová o průměru 354 760 km. Ale z dlouhodobého hlediska se jedná o tzv. spirálu smrti, protože Triton se pomalu přibližuje k planetě Neptun. Za 1,5 až 3,5 miliardy let překročí tzv. Rocheovu mez , potom bude gravitací planety Triton roztrhán a vytvoří další Neptunovy prstence.

To všechno vedlo astronomy k přesvědčení, že Triton nemohl vzniknout současně s Neptunem, ani se nemohl od mateřské planety oddělit. Opačná rotace je obvykle důkaz pro zachycené těleso. Triton je také se svou teplotou mínus 235 °C (38K) nejchladnějším objektem v naší sluneční soustavě. Dokonce má velmi tenkou dusíkovou atmosféru (asi 1/70 000 pozemské). Jeho složení je také rozdílné oproti ostatním měsícům. Třetinu tvoří zmrzlé plyny, zejména dusík a metan (hustota jen 2 g/cm³) a svou charakteristikou náleží do stejné skupiny těles jako Pluto s Charonem a tzv. transneptunická tělesa. Podle dosavadních znalostí tato ledová tělesa odpovídají našim představám o planetesimálách (pozůstatky raného období formování planet), které přečkaly éru "čištění" sluneční soustavy na drahách velmi vzdálených od Slunce.

Nejpravděpodobnější vysvětlení odchylek v pohybu Tritona je, že Neptun toto "toulavé" těleso zachytil. Ale astronomové dlouho nebyli schopni vysvětlit mechanismus, jak se planetě Neptun podařilo zachytit Triton a dostat ho na svou oběžnou dráhu. Problémem byla vždy energie, kterou by Triton musel ztratit na své cestě na oběžnou dráhu kolem Neptuna.

Původní teorie chtěly změnu dráhy vysvětlit srážkou Tritonu s nějakým již existujícím měsícem. Pokud by toto těleso bylo malé, Triton by se po srážce dostatečně nezabrzdil, pokračoval by ve svém putování vesmírem a Neptunem by nebyl zachycený. Zatímco kdyby narazil do velkého měsíce, Triton by se rovněž rozbil. Navíc pravděpodobnost, že by Triton narazil na vhodné těleso, které by ho nenasměrovalo na oběžnou dráhu kolem Neptunu, je 1:1000.

Vypadá to, že Triton, který se v minulosti dostal do blízkosti Neptuna, nebyl sám, ale jednalo se o dvojici podobných, gravitačně vázaných, těles. Gravitace obří planety odtrhla Triton od jeho společníka, přičemž jedno těleso "odhodila" do kosmického prostoru a z druhého udělala Neptunův vlastní měsíc.

S touto novou teorií, při které srážka není nevyhnutelná, protože přebytečnou energii si s sebou odnese Tritonův "společník", přišli Craig Agnor (University of California, Santa Cruz) a Douglas Hamilton (University of Maryland, College Park).

"U Tritona působil zpětný ráz stejně jako u rakety," řekl Hamilton.

Počítačové modely ukázaly, že Triton se se svým společníkem přibližoval k planetě Neptun. Obří planeta svou ohromnou gravitací dvojici rozdělila, přičemž druhé těleso bylo odvrženo a vzalo si s sebou onu potřebnou energii, která nadbývala Tritonu, aby se dostal na oběžnou dráhu kolem Neptunu.

"Dynamika setkání tří těles je dobře prostudovaná, obvykle pro 3 objekty podobných hmotností, ale tento scénář je přijatelný i pro mě," řekl Richard Nelson, odborník na formování planet (Queen Mary, University, London).

V posledním desetiletí byla v Kuiperově pásu, ale i jinde ve sluneční soustavě objevena řada dvojitých těles (planetek). Nedávné průzkumy ukazují, že okolo 11 % objektů Kuiperova pásu jsou dvojité, stejně jako asi 16 % blízkozemních planetek (NEA - Near Earth Asteroids).

"Tyto objevy vytýčily cestu k našemu novému výkladu zachycení Tritona," řekl Hamilton. "Párování se zdá být všudypřítomnou charakteristickou vlastností populace malých těles."

Ještě dodal, že soustava Pluto/Charon a dvojice v Kuiperově pásu jsou obzvlášť důležité pro Triton, protože jejich dráhy leží v blízkosti Neptunu. "Podobné objekty byly pravděpodobně kolem po miliardy let a jejich množství signalizuje, že setkání takové dvojice s planetou, které navrhneme pro zachycení Tritonu, není nijak omezující," řekl Hamilton.

Nová teorie, jak ji popsali Agnor a Hamilton, může přispět k porozumění vývoje sluneční soustavy, která obsahuje mnoho nepravidelných měsíců u planet. Vědci proto plánují prozkoumat důsledky svých zjištění u dalších satelitních systémů.

Zdroj: www.newscientistspace.com a University of California
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí