La più grande luna di Nettuno, Tritone. clicca per ingrandire
La luna di Nettuno Tritone è unica nel Sistema Solare perché è l'unica grande luna che orbita nella direzione opposta alla rotazione del suo pianeta. I ricercatori hanno sviluppato un modello computerizzato che spiega come Nettuno avrebbe potuto catturare Tritone da un altro pianeta durante un approccio ravvicinato. In questo scenario, Triton era originariamente parte di un sistema binario con un altro pianeta. Si avvicinarono troppo a Nettuno e Tritone fu strappato via.
La grande luna di Nettuno, Tritone, potrebbe aver abbandonato un partner precedente per arrivare nella sua insolita orbita attorno a Nettuno. Tritone è unico tra tutte le grandi lune del sistema solare perché orbita attorno a Nettuno in una direzione opposta alla rotazione del pianeta (un'orbita "retrograda"). È improbabile che si sia formato in questa configurazione ed è stato probabilmente catturato da altrove.
Nel numero dell'11 maggio della rivista Nature, gli scienziati planetari Craig Agnor dell'Università della California, Santa Cruz e Douglas Hamilton dell'Università del Maryland descrivono un nuovo modello per la cattura di satelliti planetari che coinvolgono un incontro gravitazionale a tre corpi tra un binario e un pianeta. Secondo questo scenario, Triton era originariamente un membro di una coppia binaria di oggetti in orbita attorno al Sole. Le interazioni gravitazionali durante un approccio ravvicinato a Nettuno hanno quindi allontanato Tritone dal suo compagno binario per diventare un satellite di Nettuno.
"Abbiamo trovato una probabile soluzione al problema di vecchia data di come Triton è arrivato nella sua peculiare orbita. Inoltre, questo meccanismo introduce un nuovo percorso per la cattura di satelliti da parte dei pianeti che potrebbe essere rilevante per altri oggetti nel sistema solare ", ha affermato Agnor, ricercatrice del Centro per l'origine, la dinamica e l'evoluzione dei pianeti della UCSC.
Con proprietà simili al pianeta Plutone e circa il 40 percento più massicce, Tritone ha un'orbita circolare inclinata che si trova tra un gruppo di piccole lune interne con orbite prograde e un gruppo esterno di piccoli satelliti con orbite sia prograde che retrograde. Ci sono altre lune retrogradi nel sistema solare, comprese le piccole lune esterne di Giove e Saturno, ma tutte sono minuscole rispetto a Tritone (meno di qualche millesimo della sua massa) e hanno orbite molto più grandi e più eccentriche sui loro pianeti genitori.
Triton potrebbe provenire da un binario molto simile a Plutone e alla sua luna Caronte, disse Agnor. Caronte è relativamente massiccio, circa un ottavo della massa di Plutone, ha spiegato.
"Non è tanto che Charon orbita attorno a Plutone, ma piuttosto entrambi si muovono attorno al loro centro di massa reciproco, che si trova tra i due oggetti", ha detto Agnor.
In un incontro ravvicinato con un pianeta gigante come Nettuno, un tale sistema può essere distrutto dalle forze gravitazionali del pianeta. Il movimento orbitale del binario di solito fa muovere un membro più lentamente dell'altro. L'interruzione del binario lascia ogni oggetto con movimenti residui che possono provocare un cambiamento permanente dei compagni orbitali. Questo meccanismo, noto come reazione di scambio, avrebbe potuto trasportare Tritone in una qualsiasi delle diverse orbite attorno a Nettuno, ha detto Agnor.
Uno scenario precedente proposto per Triton è che potrebbe essersi scontrato con un altro satellite vicino a Nettuno. Ma questo meccanismo richiede che l'oggetto coinvolto nella collisione sia abbastanza grande da rallentare Triton, ma abbastanza piccolo da non distruggerlo. La probabilità di una tale collisione è estremamente bassa, ha detto Agnor.
Un altro suggerimento fu che la resistenza aerodinamica da un disco di gas attorno a Nettuno rallentò Triton abbastanza da poter essere catturato. Ma questo scenario pone dei limiti al momento dell'evento di cattura, che dovrebbe verificarsi all'inizio della storia di Nettuno quando il pianeta era circondato da un disco di gas, ma abbastanza tardi che il gas si disperderebbe prima che rallentasse l'orbita di Tritone abbastanza da inviare la luna schiantarsi contro il pianeta.
Nell'ultimo decennio, molti binari sono stati scoperti nella fascia di Kuiper e altrove nel sistema solare. Recenti sondaggi indicano che circa l'11 percento degli oggetti della cintura di Kuiper sono binari, così come circa il 16 percento degli asteroidi vicini alla Terra.
"Queste scoperte hanno indicato la strada per la nostra nuova spiegazione della cattura di Triton", ha detto Hamilton. "I binari sembrano essere una caratteristica onnipresente delle popolazioni di piccoli corpi."
Il Plutone binario e la sua luna Caronte e gli altri binari nella cintura di Kuiper sono particolarmente rilevanti per Triton, poiché le loro orbite si avvicinano a quelle di Nettuno, ha detto.
"Probabilmente oggetti simili esistono da miliardi di anni e la loro prevalenza indica che l'incontro pianeta-binario che proponiamo per la cattura di Triton non è particolarmente restrittivo", ha detto Hamilton.
La reazione di scambio descritta da Agnor e Hamilton può avere ampie applicazioni nella comprensione dell'evoluzione del sistema solare, che contiene molti satelliti irregolari. I ricercatori hanno in programma di esplorare le implicazioni dei loro risultati per altri sistemi satellitari.
Questa ricerca è stata supportata da sovvenzioni dei programmi NASA Geologia e geofisica planetaria, Outer Planet Research e Origins of Solar Systems della NASA.
Fonte originale: UC Santa Cruz
