Нептун навсегда разлучил братские планеты

Крэйгу Агнору (Craig Agnor) из Центра происхождения, динамики и эволюции планет Калифорнийского университета (University of California - Earth Sciences at UCSC) в Санта-Крузе и Дугласу Гамильтону (Douglas Hamilton) из Университета штата Мэриленд (University of Maryland), возможно, удалось раскрыть одну из величайших тайн нашей Солнечной системы - они нашли самое вероятное объяснение странностям, связанным с аномально крупным спутником Нептуна Тритоном. Эти американские ученые-планетологи считают, что на заре формирования Солнечной системы Тритон не был связан с Нептуном, но зато входил в состав двойной планетной системы вместе с компаньоном сопоставимых размеров (эта пара планетоидов или, точнее сказать, еще планетезималей обитала во внешней части Солнечной системы, среди других транснептуновых объектов будущего пояса Койпера). При катастрофическом сближении с Нептуном гравитация гигантской планеты высвободила Тритон из "братских объятий" его партнера, отбросив последнего в глубокий космос, ну а Тритон остался "при хозяине" (публикация в журнале Nature от 11 мая).

Как известно, Тритон (масса которого (2,15x1022 кг) примерно на 40 процентов превышает массу "девятой планеты" - Плутона, а диаметр равен приблизительно 2 700 километрам) имеет наклонную орбиту и движется в направлении, противоположном вращению самого Нептуна (то есть характеризуется так называемым "нерегулярным" орбитальным движением). Это верный признак того, что такой спутник был когда-то захвачен, а не родился подле гиганта, но астрономам долго не удавалось понять механизм этого захвата. Проблема состояла в том, что Тритон, чтобы перейти на свою нынешнюю практически идеально круговую орбиту, должен был каким-то образом потерять энергию. Соударение с какой-либо древнейшей нептуновой луной могло бы в принципе замедлить движение Тритона, однако подобная гипотеза имеет свои сложности: если бы луна-мишень была маленькой, то захват Тритона попросту не удалось бы осуществить, в то время как удар о спутник достаточно крупных размеров почти неизбежно должен был бы разрушить сам Тритон.

По мнению Агнора и Гамильтона, избыточную энергию мог унести с собой гипотетический компаньон Тритона. Их вычисления показывают, что при близком подходе Тритона и его партнера к Нептуну гравитация гигантской планеты могла разорвать связь между этой парой и привести к обмену импульсами, в результате которого собрат Тритона был либо выброшен вон из Солнечной системы, либо врезался в Нептун или еще какую-нибудь гигантскую планету - в общем, участь его была незавидной (для него "намечен" самый вероятный маршрут - от Нептуна - в окрестности Урана, затем к Юпитеру, вышвырнувшему беднягу во внешнюю часть планетной системы).

За прошедшее десятилетие в поясе Койпера было обнаружено много двойных планетоидов, и это служит косвенным подтверждением новой теории. Недавние обзоры указывают на то, что приблизительно 11 процентов объектов KBOs (Kuiper belt objects) - это двойные астероиды (или более, чем двойные). Примером может служить и Плутон со своим спутником Хароном (и еще двумя совсем мелкими спутниками), ведь размеры последнего лишь вдвое уступают "хозяину", а масса Харона - это одна восьмая массы Плутона. Двойные астероиды встречаются также в Главном (основном) поясе астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера, а также среди популяций так называемых "троянцев" на орбите Юпитера (скоплений астероидов в точках Лагранжа).

Ну а другие имеющиеся теории (например, Тритон мог бы еще "затормозиться", проходя через более обширную, чем ныне, систему колец Нептуна или испытать эффект аэродинамического торможения от его первородного газового диска) вынуждены иметь дело с менее вероятными процессами (приходится "подбирать" какой-нибудь "особо удачный" момент в истории развития Солнечной системы, когда диск у Нептуна после торможения Тритона сразу бы и рассеивался, а не тормозил его до того, что спутник просто врезался бы в планету). Алессандро Морбидели (Alessandro Morbidelli) из французской Обсерватории Лазурного берега (Observatoire de la Côte d'Azur) считает (его статья опубликована в том же номере Nature), что Нептун вообще никогда не имел более обширной, чем ныне, атмосферы, так как развивался достаточно медленно. Существовали ранее и догадки о связи судьбы Тритона с Плутоном, орбита которого, как известно, пересекает орбиту Нептуна, однако неясно, проверялась ли такая связь с помощью сколько-нибудь серьезного моделирования.

Орбита Тритона располагается между группой сравнительно небольших внутренних лун с "правильными", регулярными орбитами и внешней группой опять же маленьких спутников с нерегулярными (ретроградными) орбитами. Из-за "неправильного" движения по орбите приливное взаимодействие между Нептуном и Тритоном забирает энергию от Тритона, что приводит к понижению его орбиты. В далеком будущем спутник либо разрушится (возможно, превратившись в кольцо), либо упадет на Нептун. Есть в Солнечной системе и другие "неправильные" луны, включая маленькие внешние спутники Юпитера и Сатурна, однако они все очень даже невелики по сравнению с Тритоном (по массе не превышают нескольких тысячных тритоновой массы) и обладают гораздо более широкими и более вытянутыми (эксцентричными) орбитами. Обратное движение характерно для спутников Юпитера Ананке, Карме, Пасифае, Синопе и др. ("е" на конце как правило и служит для обозначения "левачества") и спутника Сатурна Фебы. Все они также считаются захваченными планетами астероидами.

Помимо необычной орбиты и своих больших габаритов, Тритон (а открыт он был Уильямом Ласселлем в 1846 году, всего через 17 дней после открытия самого Нептуна) известен и многими другими "чудачествами". На его поверхности извергаются огромные фонтаны, состоящие из охлажденного метана и жидкого азота, - так называемые "ледяные гейзеры" (их смог рассмотреть пролетавший мимо 25 августа 1989 года "Вояджер-2" (Voyager 2)). И хотя на Тритоне царят чрезвычайно низкие температуры (-235°C), некоторое астробиологи осмеливаются говорить о возможности существования на этом спутнике жизни, потому что замороженная вода занимает четвертую часть его объема (остальное - горные породы), и к тому же у него есть разреженная атмосфера (около 0,01 миллибар, в основном это азот с небольшим добавлением метана; из всех спутников атмосферой обладает еще только Титан). Орбита Тритона наклонена на 157 градусов к оси вращения Нептуна, которая в свою очередь имеет наклон в 30 градусов к орбитальной плоскости самой планеты.

Исследователи теперь пытаются понять, нельзя ли новоразработанный механизм применить и к другим эксцентричным лунам Солнечной системы, чтобы также удачно объяснить их эволюцию.

+ Все новости от “Грани.ру”
+ Все новости за 15 мая 2006 года
+ Все новости за 20 неделю 2006 года
+ Все новости за май 2006 года
+ Все новости за 2006 год
+ Все новости сходной тематики

Ключевые слова: Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун, пояс Койпера, Плутон, Тритон, Харон, KBO

Комментариев пока нет • Просмотров: 9380 • Индекс новости: 1.39 •