Give Titan Saturn sin hældning?

Kæmpeplaneter som Saturn vipper ikke bare over helt af sig selv; noget skal vælte dem, eller trække i dem gravitationsmæssigt, at skubbe dem af aksen. Forskere forventer, at når nye planeter bliver født, de dannes næsten uden hældning overhovedet, stiller sig op som snurretoppe med deres ækvator i niveau med det kredsløbsplan, hvori de kredser om deres sol.

Men ingen planet i vores solsystem er helt i niveau. Jupiter er den nærmeste, prale af en skråstilling (hældning) på kun 3,12 grader. Jordens skævhed er meget mere væsentlig ved 23,45 grader, får os til at opleve en årlig cyklus af årstider, mens vores hjemverden slingrer om sin akse. Saturns hældning er endnu mere ekstrem, med en hældning på 26,73 grader (selvom den ikke er nær så ekstrem som Uranus, som er praktisk talt sidelæns, spinder i en vinkel på 97,86 grader i forhold til dets baneplan).

Vi kan lære meget af disse skævheder.

Vi ved, for eksempel, fra geologiske beviser indsamlet under Apollo-missionerne, at Jordens hældning sandsynligvis var resultatet af massive påvirkninger af andre stenede objekter tidligt i planetens historie, hvoraf den største brød af og dannede vores Måne. Ligesom arkæologer undersøger lerkrukker og fragmenter af knogler for at sammensætte gamle kulturer, fysikere kan undersøge planetariske hældninger for at forstå solsystemets fortid. Nutidige slingrer er bevis på dramatiske begivenheder for længe siden. Eller, som et nyt papir foreslår, måske ikke så længe siden.

Et team af forskere fra Paris Observatory og University of Pisa, ledet af Melaine Saillenfest, tyder på, at oprindelsen af ​​Saturns hældning kan være meget nyere end tidligere antaget, og at dens største måne, Titan, kan være skyld.

Astronomer troede traditionelt, at Saturns hældning ikke havde noget at gøre med dens måner, men snarere mere at gøre med interaktioner mellem den og dens andre gasgiganter. En almindelig teori om solsystemdannelse, kendt som Nice-modellen, tyder på, at for omkring fire milliarder år siden, en stor migration fandt sted, hvor de gigantiske planeter bevægede sig langsomt udad, under gravitationspåvirkning af hinanden og mindre planetesimaler.

Ifølge denne model, den skyldige ansvarlig for Saturns hældning var Neptun, som rykkede den ringmærkede kæmpe over, da den fejede ud mod Kuiperbæltet (og beviser fra Cassini-missionen viste, at Saturns ringe er ret nye - de var sandsynligvis ikke med under den store migration; men jeg afviger). Hvis man skal tro på Nice-modellen, planetariske skævheder blev hugget i sten for længe siden og har været relativt stabile siden.

Den nye teori foreslået af Saillenfest og holdet er uenig. De antyder i stedet, at en migration af Titan i den seneste tid (omkring 1 milliard år siden) er lige så i stand til at forklare den hældning Saturn har i dag. Titans kredsløb kan have været regelmæssig i milliarder af år, men deres model viser, at en orbital resonans med Saturn kunne have fundet sted for nylig, samtidig med at ændre månens bane og tvinge en næsten opretstående Saturn til at falde sidelæns.

Det er svært at være sikker på, hvilken model der er korrekt uden flere beviser (måske kan den kommende Dragonfly-mission til Titan vise sig noget). Men muligheden for en sådan nylig migration åbner muligheder for fremtidige ændringer af solsystemet. Som forskerne udtrykte det, gigantiske planeters skævheder "afgøres ikke én gang for alle, men udvikler sig konstant som et resultat af migrationen af ​​deres satellitter." Solsystemet, som vi kender det i dag, er muligvis ikke så stabilt eller uforanderligt, som det ser ud til, og det kan være i vente for fremtidige forstyrrelser (selvom jeg ikke ville miste søvn over det – det vil ikke ændre sig før en milliard år eller deromkring).

Saillenfest og medforfatterens Giacomo Lari og Gwenaël Boué udgav deres papir i Natur astronomi tidligere i år.