新たな研究によると、土星最大の衛星タイタンは、数億年前に衝突した2つの古い衛星から生まれた可能性がある。この出来事は惑星の衛星系を再構築し、環の形成に寄与したかもしれない。手がかりにはタイタンの軌道、表面特徴、ハイペリオン月の挙動が含まれる。
SETI研究所の科学者マティヤ・チュク氏が主導した研究では、タイタンが2つの原始月の合併によって形成されたと提案されており、この出来事は数億年前に発生した。この巨大衝突はタイタンを生み出しただけでなく、土星の衛星系を乱し、惑星の目立つ環の形成につながった可能性がある。 NASAのカッシーニ探査機は13年にわたるミッションで、土星の内部質量分布に不整合を明らかにした。測定では、惑星の質量が従来考えられていたよりも中心に集中していることが示され、その歳差運動速度を変え、海王星の影響から切り離した。MITとUCバークレーの研究者らの以前の提案では、タイタンと相互作用した後で放出された追加の月があり、その破片が環を形成したとされていた。 しかし、チュク氏のチームのシミュレーションでは、この追加の月はタイタンと衝突した可能性が高いことを示している。重要な洞察は、土星の小さく混沌とした回転をする月ハイペリオンから得られ、その軌道はタイタンとロックされている。「土星の主要な月のうち最も小さいハイペリオンが、システムの歴史に関する最も重要な手がかりを提供した」とチュク氏は述べた。チームは、この軌道ロックが比較的若いもので、数億年前に遡り、追加の月の消失と一致すると指摘している。 モデルでは、タイタンは現在の月とほぼ同等の質量を持つProto-Titanという大きな体と、より小さいProto-Hyperionの融合から生まれた。この衝突はタイタンの表面を更新し、クレーターの少なさとわずかに楕円の軌道（徐々に円形化中）を説明する。合併前、Proto-Titanは木星のクレーターだらけの月カリストに似ていた可能性がある。 合併の重力効果は軌道共鳴を通じて内側の月を不安定化し、衝突を引き起こし、その破片が約1億年前の環を形成したと考えられる。また、この出来事は土星の遠方の月イアペトスの傾いた軌道も説明できるかもしれない。 NASAのドラゴンフライミッションは2034年にタイタンに到達予定で、約5億年前の大規模衝突による古代の表面更新の兆候を探ることでこれらの仮説を検証する可能性がある。研究はPlanetary Science Journalへの掲載が受理されており、arXivにプレプリントがある。