Нове дослідження пропонує несподіване пояснення походження найбільшого супутника Сатурна Титана. За гіпотезою вчених, Титан міг утворитися внаслідок зіткнення двох давніх супутників, а яскраві кільця Сатурна стали побічним ефектом тієї ж серії катастрофічних подій.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Місія Cassini, що тривала 13 років, значно розширила знання про Сатурн. Водночас відкриття відносно молодого віку кілець і виявлення швидких змін орбіти Титана поставили перед науковцями нові запитання. Чому кільця виглядають такими “молодими” за космічними мірками? І що могло спричинити нестабільність орбіти найбільшого супутника планети? Команда вчених з SETI запропонувала модель, яка пов’язує ці явища. Дослідження припускає, що Титан є результатом злиття двох супутників, а кільця Сатурна утворилися пізніше внаслідок дестабілізації інших тіл системи.
Наприкінці місії Cassini вдалося уточнити розподіл маси всередині Сатурна. Виявилося, що планета має більш концентроване ядро, ніж вважалося раніше. Це впливає на повільне коливання осі обертання (прецесію). Довгий час астрономи вважали, що період прецесії Сатурна збігається з Нептуном, що пояснювало нахил планети та виразну видимість її кілець. Однак нові вимірювання показали, що цей резонанс порушений.
Інша команда вчених раніше припустила, що колись у Сатурна був додатковий супутник. Після гравітаційної взаємодії з Титаном він міг бути викинутий або зруйнований, а уламки сформували кільця. Проте комп’ютерні моделі команди SETI показали, що найімовірнішим сценарієм було не руйнування поблизу Сатурна, а зіткнення цього “зайвого” супутника з Титаном.
Ключем до розгадки став невеликий деформований супутник Гіперіон, який перебуває в орбітальному резонансі з Титаном. “У моделюваннях, де додатковий супутник ставав нестабільним, Гіперіон часто втрачався і виживав лише в рідкісних випадках. Ми визнали, що зв’язок Титана і Гіперіона є відносно молодим, йому лише кілька сотень мільйонів років, – говорять вчені. – Це приблизно той самий період, коли зник додатковий супутник. Можливо, Гіперіон не вижив після цього потрясіння, а став його результатом. Якщо додатковий супутник злився з Титаном, це, ймовірно, призвело б до утворення уламків поблизу орбіти Титана. Саме там і міг утворитися Гіперіон”.
Нова модель передбачає, що сучасний Титан утворився внаслідок злиття двох тіл: великого “прото-Титана” та меншого “прото-Гіперіона”. Таке зіткнення могло стерти більшість ударних кратерів на поверхні, що пояснює їхню відносну відсутність. Крім того, нинішня витягнута орбіта Титана, яка поступово стає круглішою, також може бути наслідком цього зіткнення. До злиття прото-Титан, ймовірно, нагадував Каллісто. Вчені також виявили, що до зникнення прото-Гіперіон міг вплинути на нахил орбіти далекого супутника Сатурна Япета, що допомагає пояснити ще одну давню загадку.
Але якщо Титан утворився внаслідок злиття, звідки взялися кільця? Команда SETI ще понад десять років тому висунула припущення, що вони є уламками зіткнень середніх за розміром супутників ближче до Сатурна. Пізніше це підтвердили моделі, створені вченими з Університету Единбурга та NASA Ames: більшість уламків знову збиралися в супутники, але частина розсипалася ближче до планети, формуючи кільця.
Нове дослідження припускає, що саме злиття Титана стало пусковим механізмом для подальшої дестабілізації внутрішніх супутників. Коли орбіта Титана ставала більш ексцентричною, виникали орбітальні резонанси. У таких умовах менші супутники могли отримати витягнуті орбіти й зіштовхнутися між собою. Точний час цієї катастрофи невідомий, однак вона мала відбутися після злиття Титана. Це узгоджується з оцінкою віку кілець – приблизно 100 млн років.
Перевірити гіпотезу допоможе майбутня місія Dragonfly, яка має прибути на Титан у 2034 році. Космічний апарат досліджуватиме геологію та хімічний склад поверхні. Якщо він знайде сліди масштабного зіткнення, це може підтвердити, що найбільший супутник Сатурна сформувався внаслідок космічної катастрофи приблизно пів мільярда років тому.
Читайте також:
- Китай провів перше у світі тестування мозкового чипу у космосі
- Телескоп NASA SPHEREx отримав нові дані про міжзоряну комету 3I/ATLAS