¿Por qué Tritón no orbita sobre el ecuador de Neptuno?

En esta respuesta, escribí (en otra cuenta) por qué la mayoría de las lunas orbitan sobre el ecuador de su planeta.

Cualquier planeta en rotación tiene una protuberancia ecuatorial que cambia las órbitas de sus lunas alrededor de su ecuador durante largos períodos de tiempo; pero a veces las perturbaciones del Sol ganan y la luna termina orbitando más cerca del plano orbital del planeta.

Como dije en esa respuesta, hay 3 lunas grandes que no orbitan sobre el ecuador de su planeta (La Luna, Jápeto y Tritón), y traté de explicar por qué ese es el caso de cada una.

Pero mientras escribía esa respuesta, me di cuenta de que realmente no hay una buena razón para que Tritón no tenga una órbita ecuatorial. Orbita más cerca de Neptuno que nuestra propia Luna, y al estar tan lejos del Sol, las perturbaciones solares son insignificantes.

Entonces, ¿por qué, exactamente, Tritón no tiene una órbita ecuatorial? Estoy seguro de que tener una órbita retrógrada y probablemente ser una órbita capturada tiene algo que ver con eso, pero aún así.

Literalmente han pasado miles de millones de años. Incluso si la protuberancia ecuatorial de Neptuno fuera diminuta, debería haber sido suficiente para cambiar su órbita.

La respuesta a la que se refiere cuenta una historia, pero no proporciona referencias de artículos que la respalden. Se cree que Triton es un KBO de captura (no está claro qué población), lo que está respaldado por su espectrometría de superficie. Una luna capturada con tal inclinación que puede iniciar ciclos de Kozai, no tendría que amortiguar su inclinación, al menos según tengo entendido. Pero solo tengo mi memoria para respaldar esto, deberías desenterrar los papeles tú mismo.

Respuestas (2)

Se cree que Tritón es un Objeto del Cinturón de Kuiper capturado que se formó de forma completamente independiente de Neptuno. Los KBO regularmente tienen órbitas significativamente inclinadas y, como tal, Tritón también habría entrado en la órbita alrededor de Neptuno en ángulo.

Aunque, por supuesto, hay que mencionar aquí que la órbita muy inclinada de Tritón es una de las principales razones por las que se cree que es un objeto capturado.

Sí, se espera que Tritón haya entrado en órbita en un ángulo inclinado. Pero, ¿no debería el campo gravitatorio asimétrico de Neptuno alinear la órbita de Tritón sobre su ecuador?

La teoría más probable de por qué Tritón tiene una órbita inclinada inusual es que Tritón probablemente era un KBO antes de que se acercara al sistema solar y fuera capturado por Neptuno. Su órbita retrógrada demuestra que no se formó a partir del sistema proto-neptuniano y que fue capturado desde otro lugar. La captura de Tritón alrededor de Neptuno alteró catastróficamente el sistema de satélites de Neptuno. Neptuno fue orbitado por varios satélites primordiales que pueden haber existido antes del encuentro con el planeta binario y podrían haber sido destruidos después de la captura de Tritón a una gran órbita inclinada.

Se hicieron varios modelos para probar esta hipótesis:

  • Craig Agnor de UCSC y Douglas Hamilton de la Universidad de Maryland describen un nuevo modelo para la captura de satélites planetarios que involucran un encuentro gravitacional de tres cuerpos entre un binario y un planeta. Según este escenario, Tritón era originalmente miembro de un par binario de objetos que orbitaban alrededor del Sol. Las interacciones gravitatorias durante un acercamiento cercano a Neptuno alejaron a Tritón de su compañero binario para convertirse en un satélite de Neptuno.
  • Raluca Rufu (Instituto de Ciencias Weizmann, Israel) y Robin Canup (Instituto de Investigación del Suroeste) hicieron un modelo utilizando la simulación N-Body que consiste en Tritón recién capturado y un sistema de lunas progrado primordial probable. Mostró exactamente cómo se capturó a Tritón y finalmente se alteró el sistema de satélites neptunianos. Demostraron que si las lunas tienen una proporción de masa similar a la del sistema de Urano o más pequeña, las interacciones de Tritones con él tienen una probabilidad sustancial de reproducir el actual sistema de satélites neptunianos. Incluso demuestran que las interacciones disminuyen el eje semimayor inicial de Tritón lo suficientemente rápido como para evitar que los satélites exteriores más pequeños como Nereid sean expulsados ​​​​del sistema. Si son correctos, entonces explica claramente por qué el sistema de satélites de Neptuno parece tan inusual en comparación con Júpiter o Saturno.

Había otras teorías/hipótesis para estas preguntas pero no dieron una explicación satisfactoria.

Referencias

  1. Nuevo escenario de captura explica el origen de Tritón, la extraña luna de Neptuno Por Tim Stephens, 15 de mayo de 2006
  2. Kohler, S., "¿Tritón destruyó las primeras lunas de Neptuno?", AAS Nova Highlights, 2017, ( enlace )
  3. Maltagliati, L. ¿Por qué tan diferente?. Nat Astron 4, 217 (2020). DOI: 10.1038/s41550-020-1057-8
¿Por qué Tritón no orbita sobre el ecuador de Neptuno?
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