Разрушенные ледяные миры образовали внутренние спутники и кольца Нептуна

Фото из открытых источников

У планеты Нептун 16 известных спутников, причем самый крупный из них, Тритон, составляет более 99,5% массы всех спутников. Невероятные размеры Тритона заставили ученых предположить, что это был захваченный объект из пояса Койпера, который нанес серьезный ущерб первоначальной системе спутников Нептуна после захвата и последующей эллиптической орбиты. Сегодня некоторые остатки этих первоначальных спутников являются частью пылевых колец, вращающихся вокруг Нептуна. Но из чего состояла эта первоначальная система спутников? Были ли это те же самые маленькие миры, которые наблюдаются сегодня, или это фрагменты некогда гораздо больших миров?

Теперь группа исследователей из Калифорнийского технологического института (Caltech) приблизилась на шаг к разгадке этой загадки, изучив потенциальное происхождение колец Нептуна и трех его меньших спутников: Протея, Лариссы и Галатеи, диаметры которых составляют около 420 километров, 194 километра и 175 километров соответственно. Для сравнения, диаметр Тритона составляет около 2705 километров. Результаты этого исследования были недавно опубликованы в журнале Science Advances и потенциально могут помочь ученым лучше понять происхождение не только спутников Нептуна, но и других спутников внешней части Солнечной системы.

Используя спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) на борту космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, исследователи установили, что ни на одном из трех спутников и в кольцах нет водяного льда. Это контрастирует с объектами внешней Солнечной системы, учитывая их огромное расстояние от Солнца, что указывает на другое потенциальное происхождение, отличное от их нынешнего состояния. Кроме того, было обнаружено, что два из спутников (Ларисса и Галатея) и кольца содержат богатые водой глинистые минералы с магнием, что также указывает на другое происхождение.

В итоге исследователи пришли к выводу, что все три спутника и кольца образовались из недр более крупных спутников, а возможно, и карликовой планеты, которые были разорваны на части, когда Тритон был захвачен Нептуном много лет назад. После этого этот материал слипся (это явление известно как аккреция), образовав современные спутники и кольца. Команда также пришла к выводу, что отсутствие в Протее богатых водой глинистых минералов с магнием указывает на то, что этот небольшой спутник образовался из другой части диска обломков.

«Если бы у Нептуна когда-то была система спутников, похожая на ту, что мы видим сегодня у Урана, мы предполагаем, что она была бы полностью уничтожена в результате захвата Тритона», — сказал ведущий автор исследования Райли Дэвис из Калифорнийского технологического института. «Это захватывающее новое свидетельство того, что на Нептуне произошло нечто катастрофическое, что полностью уничтожило его первоначальные спутники, и мы видим следы, оставленные этим процессом».

Нептун был впервые обнаружен в сентябре 1846 года, а Тритон — всего месяц спустя. Затем прошло более 100 лет, прежде чем был обнаружен следующий спутник Нептуна — Нереида в 1949 году. За ней последовала Лариса в 1981 году, открытие которой было подтверждено космическим аппаратом НАСА «Вояджер-2» во время его исторического пролета в 1989 году. Во время этого же пролета «Вояджер» обнаружил еще пять спутников (Наиада, Таласса, Деспина, Галатея и Протей), но в официальных документах отмечается, что космический аппарат обнаружил шесть новых спутников, что подтверждается открытием Ларисы. 2002 год ознаменовал еще один скачок в открытии новых спутников Нептуна, поскольку были обнаружены еще пять спутников (Халимеда, Сао, Лаомедея, Несо и S/2002 N 5). Луна Псамате была открыта в 2003 году, за ней последовал Гиппокамп в 2013 году, и наконец, S/2021 N 1 была открыта в 2021 году.