Interplanetär kidnappning

Titeln har jag stulit från en artikel i Nature¹. Den handlar om de fyra gasjättarnas i solsystemet månar, och speciellt om Saturnus måne Triton. Månarna kommer i två klasser; de med fina reguljära banor, liksom vår måne, och de med irregulära banor, t ex med stor eccentricitet, inklination eller "fel" rotationsriktning. Man har länge ansett att de reguljära månarna bildats tillsammans med sina moderplaneter, emedan de irreguljära fångats in av planeten när de råkat komma för nära. Visst verkar det enkelt. Planeterna med sin gravitation kan ju fungera som interplanetära dammsugare.

Problemet är bara var man skall göra av med överskottsenergin. Gravitationskraften är konservativ, vilket innebär att om en blivande måne har egen rörelseenergi att närma sig planeten, så har den också nog energi att bryta sig loss. Någonstans måste energin ta vägen. Många spekulationer finns, som att månarna fångades tidigt under planetens bildande och att den bromsades av den gas som planeten bildades av. Ett annat scenario är att den blivande månen bromsades up av en kollission med en annan himlakropp. Problemet med teorierna är att händelserna är väldigt osannolika, och bara kan ha inträffat under speciella förhållanden.

Den senaste tidens upptäckt att många av alla småplaneter i det så kallade Kuiperbältet är binära, dvs ett par rymdstenar som dansar kring varandra, har fått två forskare från USA att föreslå en ny modell för måninfångning²; att bryta isär ett binärsystem. I binären rör sig planeterna iband snabbare och ibland långsammare än systemets medelhastighet i banan. Om binären passerar nära en större planet kan den ena parten ha en hastighet som är lägre än flykthastigheten, och då kan binären slitas sönder. Det här scenariot är mer sannolikt än de andra föreslagna och kan dessutom inträffa under många olika förhållanden.

Vad jag finner fascinerande är att sådana beräkningar är oerhört komplicerade. Inte ens de enkla fallet med tre kroppar som rör sig runt varandra endast under inverkan av gravitationen kan man lösa analytiskt. Därför kan man t ex inte ens säga vilken bana Triton har följt historiskt för att se vilket scenario som är mest troligt.

¹ News and views, Nature 441, 162-163, (2006)
² C. B. Agnor, D. P. Hamilton, Neptune's capture of its moon Triton in a binary–planet gravitational encounter, Nature 441, 192-194 (2006).