Bulan terbesar Neptunus, Triton. Klik untuk membesarkan
Bulan Neptunus Triton unik dalam Sistem Suria kerana ia adalah satu-satunya bulan besar yang mengorbit ke arah yang berlawanan dengan putaran planetnya. Para penyelidik telah mengembangkan model komputer yang menjelaskan bagaimana Neptune dapat menangkap Triton dari planet lain semasa pendekatan dekat. Di bawah senario ini, Triton pada awalnya merupakan sebahagian daripada sistem binari dengan planet lain. Mereka terlalu dekat dengan Neptune dan Triton terkoyak.
Bulan besar Neptunus Triton mungkin telah meninggalkan pasangan terdahulu untuk tiba di orbitnya yang tidak biasa di sekitar Neptune. Triton adalah unik di antara semua bulan besar dalam sistem suria kerana mengorbit Neptunus ke arah yang bertentangan dengan putaran planet (orbit "retrograde"). Tidak mungkin terbentuk dalam konfigurasi ini dan mungkin ditangkap dari tempat lain.
Dalam edisi 11 Mei jurnal Nature, saintis planet Craig Agnor dari University of California, Santa Cruz, dan Douglas Hamilton dari University of Maryland menggambarkan model baru untuk penangkapan satelit planet yang melibatkan pertemuan graviti tiga badan antara binari dan sebuah planet. Mengikut senario ini, Triton pada asalnya adalah anggota sepasang objek binari yang mengorbit Matahari. Interaksi graviti semasa pendekatan dekat dengan Neptune kemudian menarik Triton menjauhkan diri dari rakan binari untuk menjadi satelit Neptunus.
"Kami telah menemui kemungkinan penyelesaian untuk masalah lama bagaimana Triton tiba di orbitnya yang pelik. Selain itu, mekanisme ini memperkenalkan jalan baru untuk penangkapan satelit oleh planet yang mungkin relevan dengan objek lain dalam sistem suria, ”kata Agnor, seorang penyelidik di Pusat Asal, Dinamika, dan Evolusi Planet UCSC.
Dengan sifat yang serupa dengan planet Pluto dan kira-kira 40 peratus lebih besar, Triton mempunyai orbit bulat condong, yang terletak di antara sekumpulan bulan dalaman kecil dengan orbit prograd dan kumpulan luar satelit kecil dengan orbit prograd dan retrograde. Terdapat bulan retrograde lain dalam sistem suria, termasuk bulan luar kecil Musytari dan Saturnus, tetapi semuanya kecil dibandingkan dengan Triton (kurang dari beberapa seperseribu jisimnya) dan mempunyai orbit yang jauh lebih besar dan lebih eksentrik mengenai planet induknya.
Triton mungkin berasal dari binari yang sangat mirip dengan Pluto dan bulannya Charon, kata Agnor. Charon agak besar, kira-kira seperlapan jisim Pluto, jelasnya.
"Tidak begitu banyak bahawa Charon mengorbit Pluto, tetapi keduanya bergerak di sekitar pusat jisim mereka, yang terletak di antara dua objek," kata Agnor.
Dalam pertemuan rapat dengan planet raksasa seperti Neptunus, sistem seperti itu dapat dipisahkan oleh kekuatan graviti planet ini. Pergerakan orbit binari biasanya menyebabkan satu anggota bergerak lebih perlahan daripada yang lain. Gangguan binari meninggalkan setiap objek dengan gerakan sisa yang boleh mengakibatkan perubahan kekal orbital sahabat. Mekanisme ini, yang dikenali sebagai reaksi pertukaran, dapat membawa Triton ke berbagai orbit yang berlainan di sekitar Neptunus, kata Agnor.
Senario awal yang dicadangkan untuk Triton adalah bahawa ia mungkin bertembung dengan satelit lain berhampiran Neptune. Tetapi mekanisme ini memerlukan objek yang terlibat dalam perlanggaran cukup besar untuk melambatkan Triton ke bawah, tetapi cukup kecil untuk tidak menghancurkannya. Kebarangkalian perlanggaran seperti itu sangat kecil, kata Agnor.
Cadangan lain ialah seretan aerodinamik dari cakera gas di sekitar Neptune melambatkan Triton sehingga cukup untuk ditangkap. Tetapi senario ini meletakkan kekangan pada waktu kejadian penangkapan, yang harus terjadi pada awal sejarah Neptunus ketika planet ini dikelilingi oleh cakera gas, tetapi cukup terlambat sehingga gas akan tersebar sebelum melambatkan orbit Triton cukup untuk mengirim bulan merempuh planet ini.
Dalam dekad yang lalu, banyak binari telah ditemui di tali pinggang Kuiper dan di tempat lain di sistem suria. Tinjauan terkini menunjukkan bahawa kira-kira 11 peratus objek tali pinggang Kuiper adalah binari, seperti juga sekitar 16 peratus asteroid dekat Bumi.
"Penemuan ini menunjukkan jalan ke penjelasan baru kami mengenai penangkapan Triton," kata Hamilton. "Binari nampaknya merupakan ciri populasi badan kecil di mana-mana."
Pluto binari dan bulannya Charon dan binarias lain di tali pinggang Kuiper sangat relevan untuk Triton, kerana orbitnya berbatasan dengan Neptunus, katanya.
"Objek serupa mungkin ada selama berbilion tahun, dan kelazimannya menunjukkan bahawa perjumpaan planet biner yang kami ajukan untuk penangkapan Triton tidak terlalu ketat," kata Hamilton.
Reaksi pertukaran yang dijelaskan oleh Agnor dan Hamilton mungkin memiliki aplikasi yang luas dalam memahami evolusi sistem suria, yang berisi banyak satelit yang tidak teratur. Para penyelidik merancang untuk meneroka implikasi penemuan mereka terhadap sistem satelit lain.
Penyelidikan ini disokong oleh geran dari program Planet Geologi dan Geofizik, Penyelidikan Planet Luar, dan program Origins of Solar Systems.
Sumber Asal: UC Santa Cruz
