Η μελέτη των πολλών φεγγαριών του Ηλιακού Συστήματος αποκάλυψε πληθώρα πληροφοριών τις τελευταίες δεκαετίες. Αυτά περιλαμβάνουν τα φεγγάρια του Δία - 69 από τα οποία έχουν ταυτοποιηθεί και ονομάζεται - Κρόνος (που έχει 62) και Ουρανός (27). Και στις τρεις περιπτώσεις, οι δορυφόροι που περιστρέφονται γύρω από αυτούς τους γίγαντες αερίου έχουν προοδευτικές, χαμηλής κλίσης τροχιές. Ωστόσο, στο σύστημα του Ποσειδώνα, οι αστρονόμοι σημείωσαν ότι η κατάσταση ήταν πολύ διαφορετική.
Σε σύγκριση με τους άλλους γίγαντες φυσικού αερίου, ο Ποσειδώνας έχει πολύ λιγότερους δορυφόρους και το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του συστήματος συγκεντρώνεται σε έναν μόνο δορυφόρο που πιστεύεται ότι έχει συλληφθεί (δηλαδή Triton). Σύμφωνα με μια νέα μελέτη μιας ομάδας από το Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann στο Ισραήλ και το Ινστιτούτο Νοτιοδυτικής Έρευνας (SwRI) στο Boulder του Κολοράντο, ο Ποσειδώνας μπορεί κάποτε να είχε ένα πιο τεράστιο σύστημα δορυφόρων, το οποίο ενδέχεται να είχε διαταράξει η άφιξη του Triton.
Η μελέτη, με τίτλο "Triton's Evolution with a Primordial Neptunian Satellite System", εμφανίστηκε πρόσφατα στο Η Αστροφυσική Εφημερίδα. Η ερευνητική ομάδα αποτελούνταν από τον Raluca Rufu, έναν αστροφυσικό και γεωφυσικό από το Ινστιτούτο Weizmann και τον Robin M. Canup - τον Αναπληρωτή Αντιπρόσωπο του SwRI. Μαζί, εξέτασαν μοντέλα ενός αρχέγονου Ποσειδώνα συστήματος και πώς μπορεί να έχει αλλάξει χάρη στην άφιξη του Triton.
Για πολλά χρόνια, οι αστρονόμοι ήταν της άποψης ότι ο Τρίτων ήταν κάποτε ένας πλανήτης νάνων που εκδιώχθηκε από τη ζώνη του Κουίπερ και συνελήφθη από τη βαρύτητα του Ποσειδώνα. Αυτό βασίζεται στην οπισθοδρομική και πολύ κεκλιμένη τροχιά του (156.885 ° προς τον ισημερινό του Ποσειδώνα), το οποίο έρχεται σε αντίθεση με τα τρέχοντα μοντέλα για το πώς σχηματίζονται οι γίγαντες αερίου και οι δορυφόροι τους. Αυτά τα μοντέλα υποδηλώνουν ότι καθώς οι γιγαντιαίοι πλανήτες συγκεντρώνουν αέριο, τα φεγγάρια τους σχηματίζονται από έναν περιβάλλοντα δίσκο συντριμμάτων.
Σύμφωνα με τους άλλους γίγαντες φυσικού αερίου, ο μεγαλύτερος από αυτούς τους δορυφόρους θα είχε προοδευτικές, κανονικές τροχιές που δεν έχουν ιδιαίτερη κλίση σε σχέση με τον ισημερινό του πλανήτη τους (συνήθως λιγότερο από 1 °). Από αυτήν την άποψη, το Triton πιστεύεται ότι ήταν κάποτε μέρος ενός δυαδικού που αποτελείται από δύο Trans-Neptunian Objects (TNOs). Όταν πέρασαν από τον Ποσειδώνα, ο Τρίτων θα είχε συλληφθεί από τη βαρύτητά του και θα πέσει σταδιακά στην τρέχουσα τροχιά του.
Όπως ανέφεραν οι Δρ Rufu και Dr. Canup στη μελέτη τους, η άφιξη αυτού του τεράστιου δορυφόρου πιθανότατα θα είχε προκαλέσει πολλές διαταραχές στο σύστημα του Ποσειδώνα και θα επηρέαζε την εξέλιξή του. Αυτό περιελάμβανε να διερευνήσουν πώς οι αλληλεπιδράσεις - όπως η σκέδαση ή οι συγκρούσεις - μεταξύ των προηγούμενων δορυφόρων του Triton και του Neptune θα είχαν τροποποιήσει την τροχιά και τη μάζα του Triton, καθώς και το σύστημα γενικότερα. Όπως εξηγούν:
«Αξιολογούμε εάν οι συγκρούσεις μεταξύ των πρωταρχικών δορυφόρων είναι αρκετά διαταραχές για να δημιουργήσουν ένα δίσκο συντρίμμια που θα επιταχύνει την κυκλοφορία του Triton ή αν το Triton θα βιώσει πρώτα μια διαταραχή. Επιδιώκουμε να βρούμε τη μάζα του αρχέγονου δορυφορικού συστήματος που θα αποδίδει την τρέχουσα αρχιτεκτονική του συστήματος του Ποσειδώνα. "
Για να ελέγξουν πώς θα μπορούσε να εξελιχθεί το σύστημα του Ποσειδώνα, εξέτασαν διαφορετικούς τύπους αρχέγονων δορυφορικών συστημάτων. Αυτό περιελάμβανε ένα σύστημα που ήταν σύμφωνο με το τρέχον σύστημα του Ουρανού, αποτελούμενο από προχωρημένους δορυφόρους με παρόμοιο μαζικό σκελετό με τα μεγαλύτερα φεγγάρια του Ουρανού - Ariel, Umbriel, Titania και Oberon - καθώς και ένα που ήταν λίγο πολύ μαζικό. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν προσομοιώσεις για να προσδιορίσουν πώς η άφιξη του Triton θα άλλαζε αυτά τα συστήματα.
Αυτές οι προσομοιώσεις βασίστηκαν σε νόμους κλιμάκωσης διαταραχών, οι οποίοι εξέταζαν πώς οι επιπτώσεις μεταξύ του Triton και άλλων φορέων που δεν θα χτυπηθούν και θα λειτουργούσαν θα είχαν οδηγήσει σε αναδιανομή της ύλης στο σύστημα. Αυτό που βρήκαν, μετά από 200 προσομοιώσεις, ήταν ότι ένα σύστημα που είχε λόγο μάζας παρόμοιο με το τρέχον σύστημα Ουρανίων (ή μικρότερο) θα ήταν πιθανότερο να παράγει το τρέχον Ποσειδώνο σύστημα. Όπως δηλώνουν:
«Διαπιστώνουμε ότι ένα προηγούμενο δορυφορικό σύστημα με αναλογία μάζας παρόμοιο με το ουρανικό σύστημα ή μικρότερο έχει σημαντική πιθανότητα αναπαραγωγής του τρέχοντος Ποσειδώνα συστήματος, ενώ ένα πιο μαζικό σύστημα έχει χαμηλή πιθανότητα να οδηγήσει στην τρέχουσα διαμόρφωση».
Διαπίστωσαν επίσης ότι η αλληλεπίδραση του Triton με ένα προηγούμενο δορυφορικό σύστημα προσφέρει επίσης μια πιθανή εξήγηση για το πώς η αρχική του τροχιά θα μπορούσε να μειωθεί αρκετά γρήγορα για να διατηρήσει τις τροχιές μικρών ακανόνιστων δορυφόρων. Αυτά τα σώματα που μοιάζουν με το Nereid, διαφορετικά θα εκδιώχθηκαν από τις τροχιές τους, καθώς οι παλιρροιακές δυνάμεις μεταξύ του Ποσειδώνα και του Triton ανάγκασαν τον Triton να αναλάβει την τρέχουσα τροχιά του.
Τελικά, αυτή η μελέτη δεν προσφέρει μόνο μια πιθανή εξήγηση για το γιατί το σύστημα δορυφόρων του Ποσειδώνα διαφέρει από αυτό των άλλων γιγάντων αερίου. δείχνει επίσης ότι η εγγύτητα του Ποσειδώνα με τη ζώνη Kuiper είναι αυτό που είναι υπεύθυνο. Κάποτε, ο Ποσειδώνας μπορεί να είχε ένα σύστημα φεγγαριών που μοιάζουν πολύ με αυτά του Δία, του Κρόνου και του Ουρανού. Όμως, επειδή βρίσκεται σε καλή τοποθεσία για να πάρει αντικείμενα σε μέγεθος πλανήτη νάνου που εκδιώχθηκαν από τη ζώνη Kuiper, αυτό άλλαξε.
Κοιτώντας το μέλλον, οι Rufu και Canup δείχνουν ότι απαιτούνται πρόσθετες μελέτες για να φωτίσουν την πρώιμη εξέλιξη του Triton ως δορυφόρου του Ποσειδώνα. Ουσιαστικά, εξακολουθούν να υπάρχουν αναπάντητες ερωτήσεις σχετικά με τις επιπτώσεις που είχε το σύστημα των προϋπάρχοντων δορυφόρων στο Triton και πόσο σταθερή ήταν η ακανόνιστη εξέλιξη των δορυφόρων.
Αυτά τα ευρήματα παρουσιάστηκαν επίσης από τους Δρ, Rufu και Dr. Canup κατά τη διάρκεια του 48ου Σεληνιακού και Πλανητικού Επιστημονικού Συνεδρίου, που πραγματοποιήθηκε στο The Woodlands του Τέξας τον περασμένο Μάρτιο.
