Η μελέτη δείχνει πώς μπορεί να έχουν σχηματίσει οι παγωμένοι δορυφόροι ηλιακού συστήματος
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο _astrophysical journal_, παρέχει την πρώτη λεπτομερή ματιά στο πώς θα μπορούσαν να έχουν γίνει αυτοί οι μακρινοί, ωκεανοί που φέρουν.
"Προηγούμενες θεωρητικές μελέτες έχουν υποδείξει πώς αυτοί οι δορυφόροι θα μπορούσαν να σχηματίσουν από τον αρχικό πρωτοεπιστημονικό δίσκο, αλλά δεν είχαμε κάνει τους λεπτομερείς υπολογισμούς που απαιτούνται για να δούμε αν αυτός ο μηχανισμός σχηματισμού θα λειτουργούσε στην πραγματικότητα", δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Alexandra Craddock, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τμήμα Γης, Περιβαλλοντικών και Πλανητικών Επιστημών. "Εδώ, δείχνουμε πώς η διαδικασία θα μπορούσε να έχει εργαστεί σε 3D."
Για τους υπολογισμούς τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έναν εξελιγμένο κώδικα υπολογιστή που ονομάζεται AREPO που είχε χρησιμοποιηθεί προηγουμένως για την προσομοίωση του σχηματισμού δίσκου και της μετανάστευσης του πλανήτη στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Άρχισαν με την προσομοίωση ενός σχετικά λεπτού δίσκου υλικού γύρω από έναν νεαρό ήλιο που επεκτάθηκε στο σημείο όπου τελικά θα σχηματιστεί ο Δία.
Μέσα σε αυτόν τον δίσκο, έσφαξαν μικρά, βραχώδη "έμβρυα" που τελικά θα εξελιχθούν σε πλανήτες. Επίσης, έσφιξαν το δίσκο με πολύ μικρά σωματίδια σκόνης που σταδιακά θα αναπτυχθούν σε μεγαλύτερα παγωμένα σώματα μέσω συγκρούσεων και κολλώντας.
Με την πάροδο του χρόνου, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αυξανόμενων πλανητών και του δίσκου, καθώς και μεταξύ των ίδιων των πλανητών, προκάλεσαν τον Δία και τον βραχώδη πυρήνα του να μεταναστεύουν προς τα μέσα.
"Καθώς ο Δίας μετανάστευσε προς τα μέσα, διατάζει το υλικό του δίσκου που ήταν πέρα από αυτό", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Anders Johansen, καθηγητής στο Τμήμα Γης, Περιβαλλοντικών και Πλανητικών Επιστημών του Brown. "Ουσιαστικά, ο Δίας εκκαθάρισε μια τρύπα στο δίσκο."
Σε κάθε πλευρά αυτής της διακεκομμένης οδού, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα σωματίδια της παγωμένης σκόνης συγκρούστηκαν και άρχισαν να "αισθάνονται" η βαρύτητα του άλλου - οδηγώντας σε μεγαλύτερες συγκρούσεις και ταχεία ανάπτυξη.
"Σε αυτές τις περιοχές, η συσσώρευση παγωμένου υλικού προχώρησε πολύ γρήγορα", δήλωσε ο Johansen. "Σε λίγες μόνο δεκάδες χιλιάδες χρόνια, τα φεγγάρια του μεγέθους της Europa ή του Callisto θα μπορούσαν να σχηματίσουν."
Η ομάδα ήταν έκπληκτος για να δει πόσο γρήγορα μεγάλωσε τα παγωμένα φεγγάρια.
"Δεν περιμέναμε να σχηματίζονται δορυφόροι τόσο γρήγορα, ειδικά στα εξώτατα μέρη του δίσκου όπου τα τροχιακά χρονοδιαγράμματα είναι μακρά", δήλωσε ο Johansen. "Αυτό είναι πιθανώς αυτό που συνέβη και στους πρωτοεπιστημονικούς δίσκους γύρω από άλλα αστέρια και μπορεί να εξηγήσει γιατί τώρα βρίσκουμε συνήθως μεγάλα παγωμένα φεγγάρια που περιστρέφονται γύρω από τους γιγαντιαίους πλανήτες".
Υπάρχουν ακόμα πολλά που οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν το σχηματισμό δορυφόρων στα δικά μας και σε άλλα ηλιακά συστήματα, σημείωσε ο Johansen και δεν υπάρχει ακόμη τρόπος να παρατηρήσουμε άμεσα αυτές τις διαδικασίες.
"Αλλά με μοντέλα όπως αυτό, μπορούμε να προσομοιώσουμε τις συνθήκες που πιθανώς υπήρχαν στο πρώιμο ηλιακό σύστημα και να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε πώς οι πλανήτες και τα φεγγάρια που γεμίζουν έγιναν", είπε.
