Откуда взялись иррегулярные спутники?

[Крупин]

    У планет Солнечной системы имеются два типа спутников. Одни из них обращаются вокруг планеты в направлении её осевого вращения по почти круговым орбитам в плоскости планетного экватора. Происхождение таких спутников относительно понятно - на манет происхождения самих планет из вращающегося диска.

    Но есть другой тип спутников - иррегулярный. Эти анархисты обращаются, нарушая правила приличия. По вытянутым орбитам, а то и в обратную сторону и вовсе не по экватору.

    Каково происхождение таких экстравагантов?

[oatcat]

Эти анархисты обращаются, нарушая правила приличия. По вытянутым орбитам, а то и в обратную сторону и вовсе не по экватору.

Самое первое, что приходит в голову - это "катастрофический" сценарий происхождения оных экстравагантов...

[Крупин]

Эти анархисты обращаются, нарушая правила приличия. По вытянутым орбитам, а то и в обратную сторону и вовсе не по экватору.

Самое первое, что приходит в голову - это "катастрофический" сценарий происхождения оных экстравагантов...

   Для Луны годится, но для спутников планет-гигантов не слишком.

[oatcat]

для планет-гигантов не слишком

Почему? Я не имею в виду катастрофы с участием самих планет-гигантов. А, скажем, с участием их регулярных спутников того времени и крупных астероидов на сильно эллиптических орбитах...

[Крупин]

    Захват пролетающего астероида в спутники - очень непростая проблема. Для этого нужно как-то отобрать излишек кинетической энергии. И для этого предлагаются два варианта.

    В первом астероид либо тормозится атмосферой, либо при ударе о какой-то спутничек. Но при ударе астероид должен просто рассыпаться. Атмосферное торможение тоже должно быть достаточно резким, чтобы за однократный пролёт уже осуществился захват хотя бы на предельную орбиту. Для этого нужна запредельно густая протяжённая атмосфера. Но захватившийся таким образом астероид вторгнется в атмосферу снова и снова. В итоге он просто упадёт на планету. Так что такой вариант захвата совершенно неудовлетворителен за двумя исключениями - Луна и Тритон.

    Более реализуем вариант захвата одного члена астероидной пары. Тогда излишек энергии уносится компаньоном. теоретически такое возможно, хотя и сравнительно маловероятно. Но при большом количестве пролетающих тел можно таковое допустить.

    Но вот неумолимая статистика резко протестует против обоих сценариев.

[oatcat]

либо при ударе о какой-то спутничек. Но при ударе астероид должен просто рассыпаться.

Ну, для этого сценария нужно, чтобы не только астероид, но и спутничек рассыпался, да так качественно, чтобы один из обломков удачно стал тем самым иррегулярным спутником. Шансы мизерные, не спорю. Но мне представляется, что в период формирования СС таких событий происходило достаточно много для того, чтобы считанные их последствия в виде иррегулярных спутников мы сейчас наблюдали.

[xd]

А почему для Луны-то годится?

[xd]

хотя и сравнительно маловероятно

По поводу маловероятности любых событий в солнечной системе хочется напомнить, что было много времени даже на маловероятные события. Надо считать тут, при каких условиях происходит такой захват, какова вероятность создания соответствующих условий, какой интервал времени между такими событиями, и исходя из этого прикинуть, достаточно ли времени для формирования наблюдаемой картины было.

[konstkir]

По мне, любопытнее всего - как получили основные спутники Урана вертикальную орбиту( к эклиптике), если сам Уран, допустим, повернули силовым порядком.

[oatcat]

По мне, любопытнее всего - как получили основные спутники Урана вертикальную орбиту( к эклиптике), если сам Уран, допустим, повернули силовым порядком.

Участие приливных сил? Хотя, не уверен...

P.S. Ой, только б Герасим Анатольич не увидел Вашего поста, а то ответит!

[L_Pt]

    Захват пролетающего астероида в спутники - очень непростая проблема. Для этого нужно как-то отобрать излишек кинетической энергии. И для этого предлагаются два варианта.

    В первом астероид либо тормозится атмосферой, либо при ударе о какой-то спутничек. Но при ударе астероид должен просто рассыпаться. Атмосферное торможение тоже должно быть достаточно резким, чтобы за однократный пролёт уже осуществился захват хотя бы на предельную орбиту. Для этого нужна запредельно густая протяжённая атмосфера. Но захватившийся таким образом астероид вторгнется в атмосферу снова и снова. В итоге он просто упадёт на планету. Так что такой вариант захвата совершенно неудовлетворителен за двумя исключениями - Луна и Тритон.

    Более реализуем вариант захвата одного члена астероидной пары. Тогда излишек энергии уносится компаньоном. теоретически такое возможно, хотя и сравнительно маловероятно. Но при большом количестве пролетающих тел можно таковое допустить.

Еще возможен захват пролетающего астероида парой планета-большой спутник. Получается система трех тел. Избыток кинетической энергии может принять старый спутник.

[Крупин]

      Уточню прежде всего свою позицию в отношении (земной) Луны и нептунова Тритона. Эти спутники, по моему мнению, так сказать, вторичны - образовались после соударений в первом случае планетки с землёй, во втором случае транснептуна-койперуна с крупным исконным нептуновым спутником. в результате этих ударов первичные тела полностью разрушились, а современные Луна и Тритон собрались из продуктов распада. В пользу этого говорит сравнительная округлость орбит, небольшие радиусы орбит, крупность тел.

[armadillo]

С Луной действительно непонятно, а Тритон поскольку сам спускается, круглость орбиты и ее радиус говорит только о том, что уже прошло приличное время. Но у него возможен как вариант двойной планеты, так и просто, что он собрал на себя существовавшие тогда спутники Нептуна, и этого хватило для торможения. Не обязательно крупные.

[Крупин]

      Если с луной или Тритоном есть логичные версии, то с другими иррегулярными спутниками дела похуже. Формально объяснения существуют, но фактически они совершенно неубедительны, поскольку явно противоречат статистическим данным.

      При любом предложенном варианте захвата, будь то атмосферное торможение или дистанционное гравитационное взаимодействие трёх тел, захват наиболее удобен вблизи планеты (где выше плотность газов и сильнее приливные взаимодействия, обратно пропорциональные кубу расстояния). Между тем иррегулярные спутники обращаются на огромных расстояниях от планет. После захвата иррегуляры должны были бы двигаться по очень вытянутым, так сказать, кометным орбитам. На деле же орбиты всё-таки, несмотря на значительные эксцентриситеты относительно круглы. И ещё одна странность - по идее чем меньше планета, тем ближе должны обращаться её иррегулярные спутники. Меж тем всё обстоит как раз наоборот.

[armadillo]

не вижу никаких противоречий. На близких орбитах "посторонние" спутники с вытянутой орбитой не задержатся - их вышибет.

[Крупин]

не вижу никаких противоречий. На близких орбитах "посторонние" спутники с вытянутой орбитой не задержатся - их вышибет.

     Ну не все столь близоруки, как Вы. Другие-то видят: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0703059

All four giant planets in the Solar system possess irregular satellites, characterized by large, highly eccentric and/or inclined orbits that are distinct from the nearly circular, uninclined orbits of the regular satellites. This difference can be traced directly to different modes of formation. Whereas the regular satellites grew by accretion within circumplanetary disks the irregular satellites were captured from initially heliocentric orbits at an early epoch. Recently, powerful survey observations have greatly increased the number of known irregular satellites, permitting a fresh look at the group properties of these objects and motivating a re-examination of the mechanisms of capture. None of the suggested mechanisms, including gas-drag, pull-down, and three-body capture, convincingly fit the group characteristics of the irregular satellites. The sources of the satellites also remain unidentified.

    Даю гугл-перевод:

Во всех четырех планет-гигантов в Солнечной системе имеют нерегулярные спутники характеризуется большими, очень эксцентричный и / или наклонных орбитах, которые отличаются от почти круговой, uninclined орбиты регулярных спутников. Это различие можно проследить непосредственно в различные режимы формирования. В то время как регулярные спутники выросла за счет аккреции в околопланетного диски нерегулярных спутников были захвачены с гелиоцентрической орбиты сначала на ранней эпохи. В последнее время мощный наблюдения опроса значительно увеличилось число известных нерегулярных спутников, что позволяет по-новому взглянуть на групповые свойства этих объектов и мотивации пересмотр механизмов захвата. Ни один из предложенных механизмов, в том числе газа сопротивление, потяните вниз, и три тела захвата, убедительно соответствует группе характеристик нерегулярных спутников. Источники спутников остаются неизвестными.

[armadillo]

вы спорите с зеркалом?)
отсутствие спутников на постоянных орбитах, например рядом с Ганимедом - очевидно. С этим разберется сам Ганимед.
У спутников с сильно вытянутыми орбитами есть свои вопросы, но никак не ваши фантазии с  их наличием там, где их быть и не может.
У Нептуна - интереснее, возможно, Тритон расчистил местность по мере спускания к Нептуну.

[CADET]

По мне, любопытнее всего - как получили основные спутники Урана вертикальную орбиту( к эклиптике), если сам Уран, допустим, повернули силовым порядком.

Совешенно очевидно, что такого способа - перевести орбиты сформировавшихся спутников строго в новую плоскость нового экватора хозяина не существует. Значит и образовались они так же, как и большинство прочих: совместно со своим патроном. Почему при этом исходное сгущение или вихрь прото-Урана лежал на боку, это уже другой вопрос - ответ на который объясняет всё.

[Balancer]

И для этого предлагаются два варианта

Вариант же гравитационного манёвра ещё есть. Когда скорость объекта итак не высока, а из-за гравитационного манёвра упадёт ещё больше, уже в пределы скорости захвата.

[oatcat]

И для этого предлагаются два варианта

Вариант же гравитационного манёвра ещё есть. Когда скорость объекта итак не высока, а из-за гравитационного манёвра упадёт ещё больше, уже в пределы скорости захвата.

Наверное, все рассмотренные варианты сочетались в той или иной степени при формировании спутников - и столкновения, и взаимодействия с атмосферой, и гравитационные взаимодействия. И у каждого из них - свой, собственный сценарий, с вероятностью, едва отличающейся от нуля. При желании, наверное, можно, потратив уйму времени представить себе эти сценарии, подтвердив расчетами и моделированием, но, всё равно, это будет лишь один из возможных вариантов...

отсутствие спутников на постоянных орбитах, например рядом с Ганимедом - очевидно. С этим разберется сам Ганимед.

А вот сладкая парочка Янус-Эпиметей пихают друг друга с орбиты на орбиту, как персонажи "Алисы в Стране Чудес", да всё разобраться никак не могут.

Взглянуть бы на Солнечную Систему тех времен с близкого расстояния...