Gezegenlerin nasıl oluşmasıyla ilgili iyi bir miktar biliyoruz, ancak ay oluşumu tamamen başka bir süreç ve aşina olmadığımız bir süreç. Bilim adamları, güneş sistemimizdeki en önemli ayın (kendimiz) nasıl oluştuğunu anladıklarını düşünüyorlar, ancak şiddetli doğum normu değil ve Jüpiter çevresindeki Galilean ayları gibi daha büyük ay sistemlerini açıklayamıyorlar. Yeni bir kitap bölümü, ayrıca ArxivBern Üniversitesi’nden Yuhito Shibaike ve Yann Alibert tarafından, büyük ay sistemlerinin, özellikle Galililerin oluşumunu çevreleyen farklı fikirleri ve bir gün onları nasıl ayırt edebileceğimizi tartışıyor.
Galilean ayları, güneşi çevreleyen, ancak merkezinde Jüpiter var olan Cirect-yıldız diskinin (CSD) bir analogu olan Cirect-Jovian diski (CJD) olarak bilinen şeyi oluşturur. Jüpiter çevresindeki diğer 93+ Galilean olmayan aylar da CJD’yi tanımlar, ancak boyut farkları nedeniyle yaratılışları farklı olabilir.
Makaleye göre, gezegenlerin oluşumu ile ay oluşumu arasında üç ana fark vardır. Ay oluşumu çok daha hızlı bir zaman ölçeğinde gerçekleşir – gezegen oluşumundan 10-100 kat daha hızlıdır. Sistemin kendisi de her zaman CSD’den ek malzeme kazanıyor ve CJD’nin durumunda Jüpiter olan diskin merkezinde olan her şeye kaybediyor.
Ve son olarak, en azından 30 yıl önce dış gezegenlerin keşfinden bu yana, gezegen sistemleri olduğu kadar çok büyük aylara sahip sistemlerden neredeyse çok fazla örnek yok. Jüpiter ve Satürn, büyük ay sistemlerine tek örneklerimiz olmaya devam ediyor ve herhangi bir çoklu moon sistemi bulunması bir süre alacak.
Fraser, Galililerinkinden önemli ölçüde farklı olan kendi ayımızın oluşumunu tartışıyor.
Peki, bildiğimiz ikisinden bu ay sistemlerinin oluşumu hakkında ne söyleyebiliriz? Makale süreci üç aşamalı bir işlem haline getiriyor. Birincisi, gaz ve tozun yanı sıra ayları da içeren CJD’nin oluşumudur. Bu başlangıçta 1980’lerde geliştirilen ve diskin statik olduğunu ve yaklaşık olarak Galilean aylarının toplam kütlesini içerdiğini varsayan bir “minimum kütle modeli” ile desteklenmiştir. 2002 yılında, CJD’yi orijinal CJD’nin nispeten maddi zayıf olduğu, ancak CSD’den yerçekimi yakalamasıyla çok sayıda ek malzemeye sahip olduğu bir “gaz açlıklı disk” olarak modelleyen yeni bir teori geliştirildi.
Yerçekimi yakalamasının Galilean aylarının oluşumunda kilit bir rol oynadığına ve yaratılışlarının ikinci aşamasına işaret ettiğine inanılıyor. Bununla birlikte, Jüpiter bir gezegendir ve bir gezegenin gereksinimlerinden biri, yörünge yolunu temizlemesidir. Jüpiter en büyük gezegen olduğundan, gökbilimcilerin “çakıl taşlarını” düşündüklerini içeren çok etkili bir şekilde yapar (ancak yeryüzünde birkaç metre boyunca iyi bir kaya olarak kabul edilebilir).
Moons’un bu küçük malzemenin bu azlığı göz önüne alındığında, daha küçük malzeme bile kullanmaktır – küçük toz parçacıkları, Jüpiter tarafından bozulmadan CJD’ye girebilir, ancak bu sürecin ne kadar etkili olduğu hakkında bazı tartışmalar vardır. Başka bir yöntem, Jüpiter’in yerçekiminin iyi bir gezegen haline geleceğinin çekirdeğini yakaladığı “gezegen yakalama” olacaktır, ancak daha sonra sadece dev gezegenin aylarından biri haline gelir. Satürn tarafından yerçekimsel olarak rahatsız olabilirler ve daha sonra CJD’yi oluşturan erken Jüpiter’i çevreleyen gaz bulutundan geçerek yörüngesinde yavaşlayabilirlerdi.
Fraser, Jüpiter’in aylarını daha ayrıntılı olarak keşfedecek görevleri tartışıyor.
Galilean aylarında bu farklı oluşum teorilerini kanıtlamak veya çürütmek için kullanılabilecek bazı farklılıklar vardır. Örneğin, Callisto, Galilean Kardeşlerinin geri kalanından farklı olarak Jüpiter ile hiç rezonans değil.
Bunun için potansiyel bir teori, Jüpiter’in dördüncü ayının farklı koşullar altında oluşması ya da belki de onu doğal yolundan vuran kendi etkisi tarafından vurulmasıdır. Callisto, üç yurttaşından farklı olarak, sadece kısmen “farklılaşmış” (yani ayrı bir çekirdeği, manto ve dış kabuğa sahip olduğu anlamına gelir) olduğu için bir aykırıdır. Bazı çakıl toplanma modelleri, Callisto’nun oluşum yolculuğunda hala erken olduğunu ve sonunda akranlarına benzemeye başlayacağını düşünüyor.
Ancak sonuçta bu sorular ve büyük ay sistemlerinin oluşumu hakkında daha fazlası, daha fazla veri olmadan cevap vermek zor olacak. Jüpiter Icy Moon Explorer (Juice) görevi bu sorulara biraz ışık tutmaya yardımcı olacak, ancak o zaman bile mevcut olduğumuz sadece bir veya en fazla iki veri kümesi.
Exoplanet avcılık teleskopları, şu anda gezegen buldukları sıklıkta eksomoları bulmaya başlayacak kadar güçlü hale gelene kadar, bu oluşum teorilerinin çoğu test edilmemiş kalacaktır. Bu veriler sonunda bir gün gelecek ve bunu yaptığında kendi güneş sistemimizin bazı önemli bölümlerini daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır.
