Нептун, найвіддаленіша планета Сонячної системи, завжди виділявся серед інших газових гігантів своєю нетиповою поведінкою. Якщо Юпітер, Сатурн та Уран мають впорядковані сім’ї супутників, які обертаються в тому ж напрямку, що й самі планети, то система Нептуна — це справжній хаос.
Головним порушником спокою тут є Тритон. Цей гігант, який за розмірами перевершує всі інші супутники планети, обертається у зворотному напрямку. Це унікальне явище для великих місяців Сонячної системи. Астрономи давно підозрювали, що Тритон — це чужинець, велике крижане тіло з поясу Койпера, яке було захоплене гравітацією Нептуна понад 4 млрд років тому.
Вважається, що це вторгнення стало справжньою катастрофою. Поява Тритона, який за розмірами лише трохи поступається нашому Місяцю, діяла наче куля для боулінгу, що розбила первісну систему супутників Нептуна на друзки. Ті дрібні внутрішні супутники, що існують сьогодні поблизу планети, не є цілісними тілами — знімки, отримані завдяки космічному апарату Voyager 2, показують їх як безформні купи уламків, що злиплися разом. Це лише жалюгідні залишки після того глобального космічного зіткнення.
Нереїда — останній вцілілий свідок
Але нещодавно історія цієї системи отримала несподіваний поворот. Дослідження, опубліковане в авторитетному виданні Science Advances, яке базується на новітніх даних космічного телескопа James Webb, висуває захопливу гіпотезу: один об’єкт зміг повністю уникнути цього хаосу. Це Нереїда — третій за величиною супутник Нептуна.
«Я вважаю, що Нереїда — єдина, хто змогла залишитися неушкодженою», — наголошує Метью Беляков, аспірант-планетолог з Каліфорнійського технологічного інституту.
До цього відкриття науковці схилялися до думки, що Нереїда, як і Тритон, була лише захопленим об’єктом. Астрономи мали обмаль інформації про цей тьмяний і далекий світ. Супутник має вкрай витягнуту орбіту, а один оберт навколо Нептуна займає цілих 360 земних днів. Крім того, єдине зображення цього тіла, діаметром близько 338 км, — це розмите фото, зроблене апаратом Voyager-2 під час короткого прольоту ще у 1989 році.
Розвіювання сумнівів
Сумніви щодо походження Нереїди, названої на честь морських німф із грецької міфології, існували й раніше. Вона є винятком навіть серед так званих нерегулярних супутників. Її діаметр удвічі перевищує розміри наступного за величиною подібного об’єкта — супутника Феби біля Сатурна, і вона розташована значно ближче до своєї планети, ніж інші схожі тіла.
Крапку в дискусії поставили інфрачервоні спостереження за допомогою надчутливих інструментів телескопа James Webb. Вони тривали всього 10 хвилин і 40 секунд, але дозволили визначити хімічний склад цього далекого світу. Отримані дані порівняли з показниками 54 інших тіл поясу Койпера.
«Ми виявили об’єкт, поверхня якого надзвичайно багата на воду. Він значно яскравіший за більшість тіл поясу Койпера і має ознаки присутності вуглекислого газу. Загалом, ці характеристики набагато ближчі до звичайних супутників Урана, ніж до об’єктів поясу Койпера», — пояснює науковець.
Комп’ютерна симуляція
Щоб остаточно перевірити гіпотезу, команда науковців створила серію комп’ютерних моделей, намагаючись відтворити події перших мільйонів років існування Сонячної системи. Результати виявилися велими цікавими: приблизно у 25 % сценаріїв, де Тритон виживає після захоплення Нептуном, один або кілька первісних супутників можуть уникнути знищення.
Замість того щоб розлетітися на шматки, такий супутник був би просто відкинутий на далеку ексцентричну орбіту — саме туди, де сьогодні перебуває Нереїда. Навіть більше, ця гравітаційна взаємодія допомогла б самому Тритону загальмувати й зайняти свою сучасну траєкторію.
Новий погляд на еволюцію крижаних гігантів
Це відкриття викликало неабиякий ентузіазм у науковій спільноті. Керолін Порко, відома американська планетологиня, яка раніше працювала з місіями Voyager та Cassini, назвала нове дослідження «чудовим аналізом». Вона підтвердила, що ця теорія цілком логічно пояснює, чому склад Нереїди разюче відрізняється від інших об’єктів поясу Койпера.
Професор Лестерського університету Лі Флетчер також відзначив неймовірну потужність телескопа JWST: «З огляду на всі ті руйнівні процеси, я не думаю, що ми взагалі очікували знайти щось ціле від первісної супутникової системи Нептуна, окрім космічного сміття».
Хоча подальші спостереження телескопа James Webb допоможуть глибше вивчити склад супутника, фінальні відповіді зможе дати лише нова масштабна місія до крижаного гіганта. Поки що такі польоти не заплановані, й зонд Voyager 2, запущений ще 1977 року, залишається єдиним посланцем людства, який бачив цю систему зблизька. Але тепер ми знаємо напевно: дивлячись на далеку Нереїду, ми бачимо унікальний релікт, який пережив справжній кінець світу місцевого масштабу мільярди років тому.
Раніше ми розповідали про те, що Уран і Нептун виявилися кам’яними світами.
За матеріалами CNN
