Neptuns små måner kan være restene av eldgamle isverdener

Funnene er oppsiktsvekkende av flere grunner:

• Fyllosilikater dannes normalt når mineraler reagerer med flytende vann over lang tid .
• Slike mineraler var ikke tidligere påvist lenger ute enn Jupiter i det ytre solsystemet .
• Dagens små måner er for små til å ha hatt nok indre varme til å smelte is og drive denne typen kjemiske prosesser.

Den mest nærliggende forklaringen er derfor at leirmineralene ble dannet dypt inne i langt større opprinnelige måner. Da disse verdenene senere ble knust, ble materialet fra innsiden blottlagt og kunne ende opp på overflaten til de mindre månene vi ser i dag .

Triton peker seg ut som den kosmiske bråkmakeren

Sammensetningen passer med et gammelt mysterium i Neptun-systemet: Triton, planetens største måne, går rundt Neptun i en retrograd bane – altså motsatt vei av planetens rotasjon .

En slik baklengs og uvanlig bane har lenge vært et tegn på at Triton ikke ble dannet sammen med Neptun. I stedet antar astronomer at Triton opprinnelig var et objekt fra Kuiperbeltet, området utenfor Neptun der blant annet Pluto holder til, og senere ble fanget inn av Neptuns tyngdekraft .

Ifølge Caltech-forskerne kan Tritons ankomst ha hatt dramatiske følger. Den kraftige gravitasjonen kan ha knust et tidligere system av store, isrike måner som gikk i regelmessige baner rundt Neptun .

Fra kosmisk sammenstøt til nye måner

Etter ødeleggelsen kan restene gradvis ha samlet seg igjen under påvirkning av tyngdekraften. Larissa, Galatea, Proteus og andre indre måner kan dermed være gjendannede rester av de større verdenene som ble revet i stykker .

De nye månene var imidlertid mye mindre enn opphavet sitt. De hadde derfor ikke nok masse til å utvikle den indre varmen som trengs for å smelte is og danne leirmineraler. I stedet arvet de det leirrike materialet fra de knuste månenes indre .

Det kan forklare den tilsynelatende motsigelsen i Webb-dataene: Forskerne finner leire, men ikke vannis. De opprinnelige, isrike overflatene kan ha blitt borte i ødeleggelsen, mens materiale fra de bearbeidede indre lagene ble liggende igjen .

En annen mulig forklaring

Tritons fangst er den ledende hypotesen, men forskerne utelukker ikke et annet scenario. Leiren kan også ha kommet fra et stort, lagdelt Kuiperbelte-objekt – omtrent på størrelse med Pluto – som passerte for nær Neptun og ble revet fra hverandre av planetens tidevannskrefter .

Uansett scenario peker funnene i samme retning: Materialet på Neptuns indre måner og ringer ser ut til å ha kommet fra dypet av noe som en gang var mye større enn månene er i dag .

Et nytt bilde av Neptuns månesystem

De indre månene fremstår dermed ikke lenger som urørte, primitive isklumper som ble dannet samtidig med Neptun. De kan i stedet være overlevende fragmenter etter en voldsom omorganisering av hele månesystemet .

Oppdagelsen viser også hva James Webb-teleskopet kan gjøre. Ved å analysere infrarødt lys kan teleskopet identifisere mineraler og istyper på små og svake objekter langt ute i solsystemet. Slik kan forskerne bruke dagens overflater som spor etter hendelser som fant sted for milliarder av år siden .

Hvis Neptun en gang hadde et månesystem med store, regelmessige måner, tyder de nye observasjonene på at Tritons fangst kan ha ødelagt dette systemet – og at restene senere samlet seg til månene og ringene vi ser i dag .