Титан удаляется от Сатурна быстрее, чем предполагалось
Исследовательская группа во главе с Вэйлери Лэйни из Парижской обсерватории установила, что спутник Сатурна Титан удаляется от своей планеты-хозяина со скоростью 11 сантиметров в год. Это примерно в 100 раз быстрее, чем предполагалось в предыдущих исследованиях. Ученые установили, что Титан возник намного ближе к Сатурну и сместился на свою нынешнее орбиту в 1,2 миллиона километров от планеты за 4,5 миллиарда лет.
«В большинстве предыдущих работ было предсказано, что такие спутники, как Титан или луна Юпитера Каллисто, образовались на орбитальном расстоянии, аналогичном тому, где мы их видим сейчас. Теперь мы знаем, что что лунная система Сатурна и, возможно, ее кольца сформировались и развивались более динамично, чем считалось ранее», — Джим Фуллер, соавтор исследования из Калифорнийского технологического института.
Тот факт, что Титан медленно удаляется от своей планеты не является каким-то необычным явлением. Это происходит с большинством спутников, включая Луну, из-за процесса, называемого приливным ускорением. Гравитация спутника вызывает приливные явления на центральной планете, а поскольку центральная планета вращается вокруг своей оси, поднятое приливом вещество смещается по отношению к спутнику, оказывая на него гравитационное воздействие. В случае с Луной это приводит к тому, что скорость ее движения постепенно замедляется, а орбита становится более высокой. По расчетам ученых, спутник Земли удаляется от нашей планеты со скоростью 3,82 сантиметра в год.
Подобное взаимодействие имеет место между Титаном и Сатурном, но ученые полагали, что эффект в этом случае не так ярко выражен из-за газообразной структуры Сатурна, который создает меньше трения, чем океаны и твердые поверхности Земли. Лэйни и его коллеги использовали два метода, чтобы определить изменение положения Титана относительно Сатурна с течением времени. В первом случае ученые опирались на данные полученные «Кассини», измерявшего положение Титана относительно фоновых звезд. Эти данные были добавлены к историческим наблюдениям 1886 года.
Вторым методом была радиометрия. «Кассини» с 2006 по 2016 год десять раз подходил к Титану на близкое расстояние. Ученые оценили изменение скорости космического аппарата под гравитационным влиянием Титана.
«Используя два совершенно независимых набора данных — астрометрический и радиометрический — и два разных метода анализа, мы получили результаты, которые полностью согласуются», — Вэйлери Лэйни.
Еще в 2016 году Фуллер предположил, что за более быструю миграцию лун газовых гигантов может быть ответственен механизм, наблюдаемый в двойных звездах и называемый резонансной блокировкой. Исследователь отметил, что гравитационная сила спутника заставляет центральную планету колебаться с определенной частотой. Высокая амплитуда колебаний приводит к потере большего количества энергии, что, в свою очередь, заставит спутник удаляться от планеты с большей скоростью.
