Космический детектив: раскрыта тайна странной системы Нептуна
Ученые представили первые спектроскопические доказательства теории о том, что Тритон разрушил первобытные спутники Нептуна. Рассказываем о необычной находке и ее значении для науки.
Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail
Систему спутников Нептуна давно называют аномальной. В ней есть один гигантский спутник — Тритон, масса которого составляет более 99% от массы всех лун планеты, — и множество крошечных спутников. При этом орбита самого Тритона направлена против вращения Нептуна. Ведущая теория гласит, что Тритон — это захваченный объект из пояса Койпера, чье появление разрушило первичную систему спутников гиганта. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предоставляет первые спектроскопические доказательства в поддержку этой гипотезы.
Группа исследователей, проанализировав данные ближне-инфракрасного спектрографа (NIRSpec) космического телескопа «Джеймс Уэбб», обнаружила нечто неожиданное: признаки глинистых минералов на двух небольших спутниках Нептуна и в его кольцах. Подобные особенности ранее никогда не наблюдались ни на одном из внешних тел Солнечной системы, за исключением объектов в системе Юпитера.
Находка необычна, поскольку богатые магнием филлосиликаты указывают на значительные изменения, вызванные жидкой водой. Однако два рассматриваемых спутника, Ларисса и Галатея, а также их кольца слишком холодны для наличия жидкой воды вблизи поверхности. Команда также не обнаружила там водяного льда. Это означает, что богатые магнием филлосиликаты образовались где-то в другом месте, например, в более теплых недрах крупного небесного тела.
«Высокая степень водной альтерации, которой подверглись эти тела, может быть связана с их размером. Более крупные объекты позволяют конвекцию внутреннего расплава во время внутренней дифференциации, что эффективно увеличивает соотношение воды и породы. Филлосиликатный компонент внутренних спутников Нептуна соответствует Церере и крупнейшим астероидам главного пояса», — пишут авторы исследования.
Наиболее вероятным объяснением ученые считают теорию о том, что небольшие спутники сформировались заново из обломков более крупных древних лун, уничтоженных во время захвата Тритона. Это означало бы, что по крайней мере один из первобытных спутников Нептуна был достаточно большим, чтобы иметь дифференцированное, нагретое ядро, где и образовались филлосиликаты.
Ранняя система, возможно, больше походила на другие лунные системы и превратилась в нынешнюю неуравновешенную структуру только после гравитационного захвата Тритона, который разорвал первобытные спутники на части.
«Таким образом, внутренние спутники Нептуна — единственное место в Солнечной системе, где мы можем непосредственно исследовать внутреннюю структуру ледяного спутника или, возможно, карликовой планеты. Наличие филлосиликатов демонстрирует, что при достаточном нагреве материалы внешней Солнечной системы претерпевают минералогическую эволюцию, почти идентичную той, которая наблюдается в астероидах главного пояса», — пишут авторы.
Хотя команда считает версию с разрушением древней луны наиболее вероятной, они отмечают и другую возможность. Другой крупный объект пояса Койпера мог быть разорван на части вблизи Нептуна и доставить в систему содержащий филлосиликаты материал. Гипотезу подкрепляют наблюдения за Нереидой — третьим по величине спутником Нептуна. Спектр Нереиды показывает преобладание кристаллического водяного льда, что не согласуется со спектром известных объектов пояса Койпера. Это служит независимым доказательством того, что вокруг Нептуна когда-то существовала оригинальная система правильных спутников до прибытия Тритона.
В будущем зонды, нацеленные на Нептун, смогут напрямую изучить этот древний материал мантии ледяных миров, который стал доступен благодаря гравитационному катаклизму.
Ранее астрономы впервые нашли блуждающую черную дыру за пределами галактики. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
космосПоделиться
