Jupiter a Saturn vyzerajú ako planetárni bratia. Prečo má však Jupiter viac veľkých mesiacov než jeho vesmírny bratranec?
Vedci vysvetlili, prečo má Jupiter viac veľkých mesiacov než Saturn. Rozhodujúcu úlohu mohlo zohrať magnetické pole mladých planét.
Jupiter a Saturn patria medzi najväčšie planéty Slnečnej sústavy a obe majú obrovské množstvo mesiacov. Na prvý pohľad by sa preto mohlo zdať, že ich rodiny prirodzených satelitov budú veľmi podobné, v skutočnosti je to ale úplne inak. Jupiter má niekoľko veľkých mesiacov vrátane najväčšieho mesiaca v celej Slnečnej sústave, zatiaľ čo Saturn má medzi svojimi stovkami mesiacov výrazne dominantnejšie postavenie najmä jeden, Titan.
Vedci z japonskej Kjótskej univerzity a ďalších inštitúcií teraz prišli s vysvetlením, ktoré môže vyriešiť dlhoročnú záhadu. Rozdiel medzi mesiacmi Jupitera a Saturna podľa nich súvisí s magnetickým poľom mladých planét a so špeciálnou oblasťou, ktorá vznikla okolo Jupitera počas jeho formovania.
Obe planéty mali podobný začiatok, no iný výsledok
Jupiter aj Saturn sú plynní obri, ktoré vznikli v mladých rokoch Slnečnej sústavy. Okolo oboch planét sa nachádzal disk plynu a prachu, z ktorého sa mohli vytvárať mesiace. Práve tento takzvaný cirkumplanetárny disk obsahoval materiál potrebný na vznik satelitov. Doteraz však vedci nedokázali úplne vysvetliť, prečo Jupiter získal až štyri veľké mesiace, Io, Európu, Ganymedes a Callisto, zatiaľ čo Saturn má iba jeden výrazne veľký mesiac, Titan.
Ganymedes je pritom rekordér. Je väčší dokonca ako planéta Merkúr a ide o najväčší mesiac, aký poznáme. Titan zase patrí medzi najzaujímavejšie objekty Slnečnej sústavy, pretože má hustú atmosféru a na povrchu sa nachádzajú jazerá kvapalných uhľovodíkov.
Vedci preto hľadali odpoveď v samotnom procese vzniku týchto planét.
Neprehliadni
„Testovanie teórií vzniku planét je pomerne náročné, pretože máme k dispozícii iba jednu Slnečnú sústavu. Viaceré blízke systémy mesiacov však môžeme podrobne pozorovať,“ vysvetlila Yuri I. Fujii, hlavná autorka štúdie.
Jupiterovo magnetické pole zachránilo jeho mesiace
Výskumný tím vytvoril počítačové modely, ktoré sledovali vývoj mladých Jupiterov a Saturnov. Vedci skúmali ich vnútornú stavbu, vývoj magnetických polí aj správanie materiálu okolo planét. Použili tiež simulácie, ktoré sledovali vznik mesiacov a ich pohyb v okolí planét. Výsledky ukázali výrazný rozdiel medzi oboma plynnými obrami.
Mladý Jupiter mal oveľa silnejšie magnetické pole než Saturn. Toto magnetické pole podľa modelov vytvorilo v okolí planéty špeciálnu dutinu v cirkumplanetárnom disku. Táto oblasť fungovala ako určitá ochranná zóna, ktorá zabránila tomu, aby veľké mesiace postupne klesli smerom k planéte a zanikli.
Práve vďaka tejto magnetickej bariére mohli podľa vedcov prežiť veľké mesiace ako Io, Európa a Ganymedes. Saturn však takúto ochranu nemal. Jeho mladé magnetické pole bolo slabšie, takže sa podobná dutina nevytvorila. Mesiace, ktoré sa pri planéte vytvorili, sa preto mohli postupne približovať k Saturnu a niektoré z nich mohli úplne zmiznúť.
Nový model môže pomôcť pri hľadaní mesiacov pri cudzích planétach
Výskum neponúka iba vysvetlenie rozdielu medzi Jupiterom a Saturnom. Vedci tvrdia, že podobný model môže pomôcť aj pri skúmaní planét mimo našej Slnečnej sústavy. Astronómovia už dnes hľadajú takzvané exomesiace, prirodzené satelity, ktoré obiehajú okolo vzdialených planét. Ich objavenie je však mimoriadne náročné, pretože ide o malé objekty vzdialené stovky až tisíce svetelných rokov.
Nový model naznačuje, že veľké plynné planéty podobné Jupiteru môžu mať tendenciu vytvárať kompaktné systémy s viacerými veľkými mesiacmi. Planéty veľkosti Saturna by naopak mohli mať skôr jeden alebo dva výraznejšie satelity.
„Náš model vytvára základ pre budúce pozorovania exomesiacov a diskov okolo plynných obrov,“ uviedli vedci v štúdii.
Výsledky teda naznačujú, že počet veľkých mesiacov pri planéte nemusí závisieť iba od množstva materiálu v jej okolí. Dôležitú úlohu môže zohrávať aj magnetické pole, ktoré dokáže ovplyvniť osud vznikajúcich svetov ešte dávno predtým, než sa z nich stanú objekty, aké dnes pozorujeme na oblohe.
