Почему у Юпитера десятки лун, а у Меркурия и Венеры нет ни одной? Российские астрофизики проверили это на суперкомпьютере. Они проследили, как ведёт себя рой малых тел рядом с планетой-гигантом и рядом с планетой земной группы.
В модели вокруг звезды движется коорбитальный тор: кольцо из 10 000 астероидов, комет и малых планет, летящих примерно по орбите планеты. Сближаясь с ней, часть тел попадает в сферу Хилла, то есть в зону, где притяжение планеты сильнее притяжения звезды. Расчёт охватил 100 000 лет.
Юпитер за это время перестроил всё вокруг себя. Он прочертил в кольце два заметных разрыва, захватил больше 70 объектов и собрал устойчивую систему спутников. Остальные тела он разбросал по планетной системе. По расчётам, часть из них пополняет облако Оорта (далёкий запас комет на окраине системы), а часть становится свободными планетами, которые блуждают без звезды.
Земля в той же задаче удерживала не больше 5–6 астероидов, и вскоре они падали на её поверхность. Самые далёкие тела, отброшенные Землёй, долетали лишь до орбит Марса и Венеры. Собственной устойчивой свиты спутников не возникло.
Из расчётов авторы вывели условие: планета может собрать вокруг себя диск из захваченного вещества, а значит и зародыши спутников, только если находится достаточно далеко от звезды. По их оценке, внутренние планеты Солнечной системы этому условию не отвечают. Значит, Луна, скорее всего, возникла другим путём: после гигантского столкновения или захвата уже готового тела. Той же причиной авторы объясняют, почему почти нет спутников у горячих юпитеров, то есть газовых гигантов, которые обращаются вплотную к своей звезде.
Авторы также сравнили модельные луны Юпитера с настоящими. Реальные ретроградные спутники, которые обращаются против вращения планеты, оказались дальше от планеты, а их орбиты вытянуты иначе, чем в модели. Исследователи считают, что в истории Юпитера спутники сталкивались и разрушались. Семейства лун со схожими орбитами астрономы действительно наблюдают.
