|
История разрушительного захвата Тритона
|
|
|
|
Система спутников и колец Нептуна выделяется среди гигантских планет из-за странного дисбаланса между его одним очень большим спутником и множеством крошечных спутников. Его самый большой спутник, Тритон, составляет более 99% массы всех спутников, вращающихся вокруг планеты, при этом его орбита ретроградна по сравнению с вращением Нептуна. Преобладающая теория заключается в том, что Тритон — это захваченный объект пояса Койпера, вызвавший серьёзные нарушения в ранней системе спутников Нептуна. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предоставляет спектроскопические доказательства в поддержку этой теории.
|
|
|
|
Когда группа исследователей недавно проанализировала данные ближнеинфракрасного спектрографа (NIRSpec) космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), они обнаружили то, чего не ожидали: признаки глинистых минералов на двух небольших спутниках Нептуна и его кольцах. Команда исследователей утверждает, что подобных особенностей никогда не было обнаружено ни на одном из тел внешней Солнечной системы за пределами Юпитера.
|
|
|
|
Это открытие необычно, поскольку эти богатые магнием филлосиликаты указывают на обширные изменения, вызванные жидкой водой. Однако два рассматриваемых спутника, Лариса и Галатея, и их кольца слишком холодны для наличия жидкой воды вблизи поверхности. Команда также не обнаружила там водяного льда, что означает, что богатые магнием филлосиликаты образовались где-то в другом месте, например, в более теплом недрах более крупного тела.
|
|
|
|
|
|
|
Авторы исследования пишут: «Высокая степень водной альтерации, которой подверглись эти тела, может быть связана с их размером: более крупные объекты позволяют конвекции внутреннего расплава во время (частичной) внутренней дифференциации, что фактически увеличивает соотношение воды и породы. Филлосиликатный компонент внутренних спутников Нептуна в целом соответствует Церере и крупнейшим астероидам главного пояса, что, возможно, предполагает, что они образовались в дифференцированных родительских телах, которые намного крупнее нынешних размеров этих спутников».
|
|
|
|
Исследователи считают наиболее вероятным объяснением то, что небольшие спутники образовались заново из обломков более крупных древних спутников, разрушенных во время насильственного захвата Тритона. Это означало бы, что по крайней мере один из первобытных спутников Нептуна был достаточно большим, чтобы содержать дифференцированное, нагретое ядро, где образовались филлосиликаты.
|
|
|
|
Ранняя система, возможно, была больше похожа на другие лунные системы и стала той несбалансированной загадкой, какой она является сегодня, только после гравитационного захвата Тритона, который, вероятно, разорвал первобытные спутники.
|
|
|
|
Авторы исследования пишут: «Таким образом, внутренние спутники Нептуна — единственное место в Солнечной системе, где мы можем напрямую исследовать внутреннюю структуру ледяного спутника или, возможно, карликовой планеты, если водная метаморфизация произошла до образования первоначальной системы Нептуна. В любом случае, наличие филлосиликатов типа CM2 на внутренних спутниках Нептуна демонстрирует, что при достаточном нагреве материалы внешней Солнечной системы претерпевают минералогическую эволюцию, почти идентичную той, которая наблюдается в астероидах главного пояса».
|
|
|
|
Хотя команда считает наиболее вероятным объяснением то, что эти крошечные спутники состоят из остатков первобытных спутников, они отмечают и другую возможность. Они говорят, что другой крупный объект пояса Койпера мог быть разорван вблизи Нептуна и доставить содержащий филлосиликаты внутренний материал в систему. Однако предыдущее исследование другого спутника Нептуна предполагает обратное.
|
|
|
|
«Наблюдения Нереиды — третьего по величине спутника Нептуна, исторически классифицируемого как неправильный спутник, — с помощью телескопа JWST предоставляют независимые доказательства существования первоначальной системы правильных спутников вокруг Нептуна до захвата Тритоном. В ближнем инфракрасном спектре Нереиды преобладает кристаллический водяной лед, и он не согласуется со спектром любого наблюдаемого объекта пояса Койпера или неправильного спутника», — объясняют авторы исследования.
|
|
|
|
В будущих исследованиях или с помощью зондов Нептуна можно будет напрямую изучить этот необычайно доступный древний внутренний материал, который может стать естественной лабораторией для изучения химии воды и горных пород внутри ледяных миров.
|
|
|
|
Источник
|
