Saturn ma zdecydowanie więcej księżyców niż Jowisz. To jednak Jowisz ma więcej dużych księżyców – aż cztery, podczas gdy Saturn tylko jeden. Naukowcy z Japonii i Chin przeprowadzili symulacje komputerowe wyjaśniające powód tych różnic – poinformował Uniwersytet w Kioto.
W Układzie Słonecznym pod względem liczby księżyców prowadzi Saturn z 285 znanymi naturalnymi satelitami, wobec 101 u Jowisza. Jowisz ma jednak dużych księżyców cztery, a Saturn tylko jeden.
Obie planety należą do kategorii zwanej gazowymi olbrzymami, więc ta różnica od dawna nurtowała astronomów. Proponowano różne hipotezy, ale najnowsze badania gwiazdowych pól magnetycznych sugerują, że wszystko to jednak trzeba sprawdzić na nowo.
Gdyby powstał odpowiedni model fizyczny, pozwalający wyjaśnić oba przypadki, można by go było potem zastosować do innych układów planetarnych. Stworzenie takiej koncepcji przyświecało naukowcom z Japonii i Chin,
Najpierw, aby zrozumieć ewolucję termiczną Jowisza i Saturna oraz zmiany ich pól magnetycznych w czasie, przeprowadzono symulacje numeryczne struktury wewnętrznej młodych gazowych olbrzymów. Dokonano także modelowania numerycznego dysków wokół obu planet. Przeprowadzono dodatkowo symulacje N-ciał (wielu obiektów), aby sprawdzić powstawanie księżyców i ich migracje orbitalne. Symulacje uruchomiono na klastrze obliczeniowym w Narodowym Obserwatorium Astronomicznym Japonii (NAOJ).
Uzyskane wyniki pokazały, że różnice pomiędzy systemami dużych księżyców Jowisza i Saturna można wyjaśnić różnicami struktur dysków, które są konsekwencją siły pól magnetycznych. W szczególności silne pole magnetyczne Jowisza spowodowało powstanie wnęki magnetosferycznej w dysku wokół młodej planety, która prawdopodobnie przechwyciła księżyce Io, Europę i Ganimedesa. Z kolei pole magnetyczne Saturna było zbyt słabe, aby wytworzyć taką wnękę, skutkiem czego migrujące księżyce nie przetrwały w dysku.
Przewidywania modelu sugerują, że planety gazowe o wielkości Jowisza i większe powinny ewoluować ze zwartymi wieloksiężycowymi systemami, natomiast w przypadku mniejszych planet gazowych wielkości Saturna, utworzy się jeden lub dwa duże księżyce.
Autorami publikacji w „Nature Astronomy” są Yuri I. Fujii (Uniwersytet w Kioto, Uniwersytet w Nagoi), Masahiro Ogihara (Szanghajski Uniwersytet Jiao Tong, Tokijski Instytut Technologii) i Yasunori Hori (Okayama University, Centrum Astrobiologii w Mitace). (PAP)
cza/ agt/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
