A Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatórium (NAOJ) Számítógépes Asztrofizikai Központjában a kutatók új szimulációkat futtattak le, amelyek szerint egy bolygó mágneses tere szerepet játszik egy olyan környezet megteremtésében, amelyben a fiatal holdak túlélhetnek és növekedhetnek, így részt vesz a rendszer fejlődésében.
![Művészi illusztráció a kutatásban lefuttatott szimulációkból. A Jupiter (balra lent) olyan erős mágneses térrel rendelkezik, amely egy rést hoz létre a bolygó körüli korongban. A Szaturnusznak (jobb felső sarok) nincs erős mágneses tere, így a korongja rés nélkül fejlődik. Forrás: Yuri I. Fujii/L-INSIGHT [Kyoto University], Shinichiro Kinoshita](/uploads/gallery/8/1-illusztracio2704-1777277658.png)
A Jupiter körül több mint 100 holdat ismerünk, köztük négy nagy: a Ganymedes, a Callisto, az Io és az Europa. A Szaturnusz több mint 280 holdja közül azonban csak egy nagy, a Titan. A Szaturnusznak sikerült több holdat maga köré gyűjteni, mint a Jupiternek, de vajon ezek között miért kevesebb a nagy hold?
Mivel mindkét bolygó gázóriás, ezek a különbségek már régóta foglalkoztatják a kutatókat. A holdképződésről szóló elméletek ugyan felvetettek néhány lehetséges magyarázatot, de a csillagok mágneses terét vizsgáló legújabb kutatások szerint ezeket az elméleteket újra kell gondolni. A mágneses akkréciót és a holdképződést is régi vita övezi: vajon kialakulhat-e egy rés a Jupiter körüli por- és gázkorongban, amelyből a holdak születnek?
Egy olyan fizikailag konzisztens modell, amely képes több rendszer működését, például a Jupiterét és a Szaturnuszét megmagyarázni, alkalmas lehet a Naprendszeren kívüli, más bolygó- és holdrendszerek vizsgálatára is. Ez ösztönözte a japán és kínai kutatókból álló csoportot egy ilyen modell kidolgozására.
A kutatók számítógépes szimulációkkal vizsgálták a Jupiter és a Szaturnusz holdjainak kialakulását. A szimulációval újraalkották a bolygók belső szerkezetét, hogy megismerjék a Jupiter és a Szaturnusz termális fejlődését, valamint hogy megtudják, miként változott a mágneses terük az idő múlásával.
„A bolygóképződésről szóló elméletek ellenőrzése elég nehéz feladat, mivel csak a saját Naprendszerünkre támaszkodhatunk, de a közelünkben számos olyan rendszer van, amelyek részletes jellemzőit megfigyelhetjük.” – mondja a kutatási eredményeket ismertető szakcikk vezető szerzője, Yuri I. Fujii.
A holdak a fiatal bolygókat körülvevő, gázból és porból álló ún. cirkumplanetáris korongból jönnek létre. A korong táplálja a fiatal holdakat, amelyek a koronggal történő kölcsönhatások miatt akár a bolygóba is csapódhatnak. A szimulációk kimutatták, hogy a fiatal Jupiter egy erős mágneses teret hozott létre, amellyel egy biztonságos üreget teremtett maga körül, így a fiatal, nagy holdak nem tudtak túl közel kerülni hozzá. A fiatal Szaturnusznak azonban nem volt erős mágneses tere, ezért csak egyetlen nagy holdja tudott megmaradni.
Az új eredmények alapot nyújtanak a gázóriások körüli exoholdak és bolygóközi por- és gázkorongok jövőbeni megfigyeléseihez. A kutatók a jövőben igyekeznek kiterjeszteni a kutatást.
A kutatáshoz használt számítógépek
A numerikus szimulációkat a Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatórium (NAOJ) Számítógépes Asztrofizikai Központjában működő számítógép klaszterrel végezték. Az összekapcsolt, együttműködő számítógépekből álló rendszereket elsősorban kis léptékű numerikus szimulációkhoz használják, amelyek hosszú számítási időt igényelnek, és nagyszámú kezdeti feltétellel dolgoznak.
Források: https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2026/20260408-cfca.html, https://www.cfca.nao.ac.jp/en/pr/20260408
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet