Разрушенные миры: пугающее открытие НАСА на краю Солнечной системы

Маленькие спутники Нептуна и пылевые кольца, окружающие планету, могут быть остатками древнего мира, который распался миллиарды лет назад. К такому выводу пришли авторы нового анализа наблюдений космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб», в ходе которых были обнаружены богатые магнием глинистые минералы — признак процессов, происходивших в прошлом внутри гораздо более крупных тел.

Исследование, опубликованное в научном журнале Science Advances, указывает на возможность того, что крупный спутник Нептуна, Тритон, который был в прошлом захвачен гравитацией планеты, спровоцировал цепную реакцию столкновений, разрушившую древнюю систему спутников Нептуна и создавшую заново те маленькие спутники, которые мы видим сегодня.

Исследователи обнаружили богатые магнием минералы во внутренних маленьких спутниках Нептуна — Протее, Лариссе и Галатее, — а также во внутренних пылевых кольцах планеты. По словам ученых, минералы такого типа образуются после длительного взаимодействия жидкой воды с горными породами. Сложность заключается в том, что маленькие и холодные спутники Нептуна не могут в настоящее время поддерживать такие условия самостоятельно. Поэтому исследователи полагают, что материалы поступили из более крупных тел, разрушенных в прошлом, когда недра древних спутников были обнажены и рассеяны в космосе.

Нептун находится на расстоянии, примерно в 30 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца, и окружен 16 известными спутниками. Его система спутников отличается от систем Юпитера, Сатурна и Урана, где крупные спутники движутся по относительно упорядоченным орбитам вокруг планет.

В случае с Нептуном ситуация более необычна — один только Тритон содержит более 99% общей массы системы спутников планеты.

Согласно мнению исследователей, основным объяснением такой необычной структуры является сам Тритон. Предполагается, что этот крупный спутник сформировался дальше от Солнца, в районе пояса Койпера — удаленной области Солнечной системы, где находится множество ледяных тел, — и был захвачен гравитацией Нептуна в первый бурный период существования Солнечной системы, в течение первого миллиарда лет после ее формирования (около 4,5 миллиардов лет назад).

После захвата гравитация Тритона, по всей видимости, нарушила стабильность древних спутников Нептуна и заставила их столкнуться друг с другом. Обломки, образовавшиеся в результате столкновений, впоследствии объединились и сформировали маленькие спутники, а также часть материала, составляющего сегодня кольца.

Одним из признаков, подтверждающих эту теорию, является необычная орбита Тритона: он вращается вокруг Нептуна в направлении, противоположном направлению вращения самой планеты, — движение, известное как «ретроградная орбита». Эта характеристика усиливает вероятность того, что он не сформировался там, где находится сегодня.

«Недра крупных ледяных спутников обычно полностью скрыты от нас, будучи погребенными под толстыми слоями водяного льда, и доступны только посредством моделей и логических выводов», — сказала Райли Дэвис, ученый в области планетологии, возглавившая исследование. По ее словам, в случае с Нептуном древнее столкновение «фактически вывернуло эти древние миры наизнанку», позволив исследователям изучить материалы, которые в обычных условиях остались бы скрытыми.

Исследователи отмечают, что существует и альтернативная возможность: другое тело размером с Плутон из пояса Койпера подошло слишком близко к Нептуну и было разорвано его гравитацией. Тем не менее, они оценивают этот сценарий как менее вероятный, чем вариант с захватом Тритона.

Ученые подчеркивают, что полученные данные не доказывают этот сценарий окончательно, но они усиливают предположение о том, что единичное и необычное событие могло полностью изменить структуру целой системы спутников. «Это яркий пример того, как одно случайное событие может фундаментально изменить архитектуру планетной системы», — сказала Дэвис.