|
Почему у Юпитера больше спутников, чем у Сатурна
|
|
|
|
Две крупнейшие планеты нашей Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, также имеют самые крупные спутниковые системы, или больше всего лун. В настоящее время, по имеющимся данным, у Юпитера насчитывается более 100 спутников, а у Сатурна, наряду с его многочисленными кольцами, более 280 спутников. Однако не все эти спутники одинаковы. В семействе спутников Юпитера четыре крупных члена, включая самый большой спутник Солнечной системы Ганимед, в то время как в семействе спутников Сатурна доминирует один крупный спутник, Титан, второй по величине в Солнечной системе.
|
|
|
|
Переосмысление того, как образуются гигантские спутники
|
|
|
|
Поскольку обе планеты являются газовыми гигантами, причины различий в этих спутниковых системах долгое время ставили астрономов в тупик. Теории формирования спутников выдвигали некоторые предположения, но недавние исследования магнитных полей звезд намекнули на необходимость переосмысления этих теорий.
|
|
|
|
Также ведутся длительные споры о магнитной аккреции и формировании спутников: в частности, о том, может ли в околопланетном диске Юпитера образоваться внутренняя полость - скопление вещества, вращающегося вокруг планеты, из которого могут образовываться спутники.
|
|
|
|
|
|
|
Построение единой модели спутника
|
|
|
|
Физически непротиворечивая модель, которая может объяснить множество систем, таких как спутниковые системы Юпитера и Сатурна, может быть применима к другим планетным и спутниковым системам за пределами Солнечной системы. Это побудило совместную команду исследователей из институтов Японии и Китая, включая Университет Киото, разработать такую модель.
|
|
|
|
"Проверить теорию формирования планет несколько сложно, потому что у нас есть только наша солнечная система для сравнения, но рядом с нами есть множество спутниковых систем, подробные характеристики которых мы можем наблюдать", - говорит первый автор Юрий И. Фуджи.
|
|
|
|
Моделирование внутренних структур молодых газовых гигантов
|
|
|
|
Чтобы понять тепловую эволюцию Юпитера и Сатурна и то, как менялись их магнитные поля с течением времени, команда ученых провела численное моделирование внутренних структур молодых газовых гигантов. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
Команда также провела численное моделирование околопланетных дисков обеих планет и выполнила моделирование N-тел, чтобы проследить за формированием спутников и орбитальной миграцией, используя компьютерный кластер в Центре вычислительной астрофизики Национальной астрономической обсерватории Японии.
|
|
|
|
Магнитные поля формируют лунные системы
|
|
|
|
Результаты показали, что разница между крупными спутниковыми системами вокруг Юпитера и Сатурна может быть объяснена различной структурой их дисков, обусловленной силой их магнитных полей.
|
|
|
|
В частности, сильное магнитное поле Юпитера вызвало образование магнитосферной полости в околопланетном диске вокруг молодого газового гиганта, которая, вероятно, захватила спутники Ио, Европу и Ганимед. Напротив, магнитное поле молодого Сатурна было слишком слабым, чтобы образовать полость, поэтому мигрирующие спутники не могли выжить в диске.
|
|
|
|
В преддверии открытия экзолун
|
|
|
|
Это исследование закладывает основу для будущих наблюдений за экзолунами и околопланетными дисками вокруг газовых гигантов. Модель команды предсказывает, что газовые гиганты размером с Юпитер или больше будут образовывать компактные системы из нескольких лун, в то время как одна или две луны будут образовываться вокруг газовых планет размером с Сатурн.
|
|
|
|
Далее команда заинтересована в распространении своей теории на другие спутники и потенциальные экзолунные системы.
|
|
|
|
Источник
|
