Sklon Saturnu spôsobený jeho mesiacmi
Valentín Korinek - 2021-02-16

Ilustrácia Saturnu. (© DimitarMarinov / stock.adobe.com)

Vedci pracujúci v Parížskom observatóriu práve predstavili zaujímavú štúdiu o tom, že vplyv Saturnových mesiacov môže vysvetliť sklon rotačnej osi tohto plynného obra. Ich práca tiež predpokladá, že tento sklon sa v priebehu nasledujúcich niekoľkých miliárd rokov ešte zvýši.


Ako teda vedci predpokladajú, súčasný sklon rotačnej osi Saturna je spôsobený migráciou jeho satelitov, najmä jeho najväčšieho mesiaca, Titanu.


Posledné pozorovania ukázali, že Titan a ďalšie mesiace sa postupne vzďaľujú od Saturnu oveľa rýchlejšie, ako sa predtým odhadovalo. Zahrnutím zvýšenej rýchlosti migrácie mesiacov do svojich výpočtov vedci dospeli k záveru, že tento proces ovplyvňuje sklon osi rotácie Saturnu. Pokiaľ sa jeho satelity vzďaľujú, planéta sa nakláňa čoraz viac.


Predpokladá sa, že k rozhodujúcej udalosti, ktorá naklonila Saturn, došlo relatívne nedávno. Po dobu viac ako troch miliárd rokov od svojho vzniku ostala rotačná os Saturnu iba mierne naklonená. Bolo to len zhruba pred miliardou rokov, čo postupný pohyb jeho satelitov spustil rezonančný jav, ktorý pokračuje dodnes. Saturnova os interagovala s dráhou planéty Neptún a postupne sa nakláňala, až kým nedosiahla sklon 27°, ktorý dnes pozorujeme.


Nové zistenia však spochybňujú predošlé scenáre a to, že k *rezonancii došlo veľmi skoro, pred viac ako štyrmi miliardami rokov, v dôsledku zmeny obežnej dráhy Neptúna. Od tej doby sa myslelo, že Saturnova os je stabilná. V skutočnosti sa Saturnova os stále nakláňa a to, čo vidíme dnes, je iba prechodným stupňom tohto posunu. V priebehu nasledujúcich niekoľkých miliárd rokov by sa sklon Saturnovej osi mohol viac ako zdvojnásobiť.


Výskumný tím už dospel k podobným záverom o planéte Jupiter, u ktorej sa predpokladá porovnateľné nakláňanie v dôsledku migrácie jej štyroch hlavných mesiacov a rezonancie s obežnou dráhou Uránu. V nasledujúcich piatich miliárdách rokov by sa sklon Jupiterovej osi mohol zvýšiť z 3° na viac ako 30°.


---------------------------------------------------


*Dráhová rezonancia (orbitálna rezonancia, Laplaceova rezonancia, komenzurabilita) je vlastnosť pohybu dvoch telies v slnečnej sústave, pri ktorej sú ich obežné doby v pomere malých celých čísel. V takom prípade nastávajú medzi telesami gravitačné väzby (rezonancie), ktoré ovplyvňujú stabilitu tohto usporiadania. Obežné dráhy, po ktorých sa tieto telesá pohybujú, nazývame komensurabilné.



Typickým príkladom je komensurabilita obežných dráh planét Jupitera a Saturna. Ich obežné doby 11,86 rokov a 29,46 rokov sú v pomere 2:5. Iným príkladom môžu byť Trójania, planétky obiehajúce po rovnakej dráhe ako Jupiter a pohybujúce sa v komensurabilite 1:1, alebo plutína, transneptúnske telesá, pohybujúce sa po komensurabilných dráhach s Neptúnom v pomere 3:2.



Komensurabilita sa veľmi často vyskytuje aj v sústavách mesiacov planét a zohráva významnú úlohu v jemnej štruktúre prstencov planét. Komensurabilita s Jupiterom má veľký význam aj pri vytváraní Kirkwoodových medzier v hlavnom pásme asteroidov.