Uczeni z Cornell University, korzystający z jednego z najszybszych na świecie klasterów komputerowych, wykonali symulację ruchu małych księżyców Jowisza w przeciągu miliarda lat. Udało im się ustalić, w jaki sposób grawitacyjne “pchnięcia” i “puknięcia” Słońca i planet (nawet tych znajdujących się wiele setek milionów kilometrów od nich) wpływały na ich ruch.

Obliczeniowy maraton trwał trzy miesiące. Wykonał go znajdujący się w Cornell University klaster nazwany Velocity I. Jako dane wejściowe otrzymał on dawne, hipotetyczne orbity księżyców. W wyniku otrzymano wyjaśnienie, w jaki sposób powstały obecne, mocno eliptyczne orbity dwunastu małych księżyców największej z planet.

Wielkie księżyce znamy i kochamy od dawna, zawsze krążyły one po kołowych orbitach w płaszczyźnie równika Jowisza” – stwierdził Joseph Burns, profesor astronomii z Cornell. – “Małe księżyce, o średnicach 16-160 kilometrów zostały przechwycone przez planetę i znajdują się na wydłużonych, mocno rozciągniętych, eliptycznych orbitach. Chcieliśmy się dowiedzieć dlaczego“. Żaden z tych małych księżyców nie ma orbity o nachyleniu względem równika planety leżącym w przedziale między 47 i 141 stopni. Na niebie Jowisza są więc miejsca, w których nie może pojawić się żaden księżyc. Astronomowie odkryli, że każdy mały księżyc, który krążyłby daleko poza płaszczyzną równika jowiszowego, spadłby w końcu na planetę lub znalazł się na kołowej orbicie wokół Słońca.

Obserwator znajdujący się na jowiszowym równiku widziałby cztery wielkie księżyce galileuszowe przechodzące w swoim ruchu orbitalnym ponad jego głową i dwanaście mniejszych (plus tuzin nowo odkrytych), które mogłyby odchylać się od zenitu o 40 stopni w każdą stronę. Poza tym obszarem nieba nie obserwowałby żadnych księżyców.

Aby wyjaśnić ten fenomen, astronomowie użyli komputera zawierającego układ 256 procesorów Pentium III Xeon 500 MHz. “Zainstalowali” oni hipotetyczne księżyce na orbitach wokół Jowisza i i symulowali grawitacyjne perturbacje w okresie odpowiadającym miliardowi lat. Oprócz zrozumienia ewolucji orbit, doszli oni do wniosku, że księżyce mogły powstać z jednego ciała w wyniku rozpadu wywołanego uderzeniem asteroidu.

Autor

Michał Matraszek