Ученые представили первые спектроскопические свидетельства теории о том, что Тритон уничтожил первобытные спутники Нептуна. Рассмотрим необычную находку и ее значение для науки.
Систему спутников Нептуна давно считают аномальной. Она включает в себя один крупный спутник — Тритон, который составляет более 99% от массы всех лун планеты, и множество мелких спутников. При этом орбита самого Тритона направлена против вращения Нептуна. Главная теория предполагает, что Тритон — это захваченный объект из пояса Койпера, чье появление разрушило первичную систему спутников гиганта. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предоставляет первые спектроскопические доказательства, подтверждающие эту гипотезу.
Группа ученых, проанализировав данные ближне-инфракрасного спектрографа (NIRSpec) космического телескопа «Джеймс Уэбб», обнаружила неожиданные признаки: наличие глинистых минералов на двух небольших спутниках Нептуна и в его кольцах. Подобные характеристики ранее не наблюдались ни на одном из внешних тел Солнечной системы, за исключением объектов в системе Юпитера.
Эта находка необычна, так как богатые магнием филлосиликаты указывают на значительные изменения, вызванные жидкой водой. Однако два исследуемых спутника, Ларисса и Галатея, а также их кольца слишком холодны для существования жидкой воды на поверхности. Команда также не зафиксировала водяного льда в этом районе. Это предполагает, что богатые магнием филлосиликаты образовались в другом месте, например, в более теплых недрах крупного небесного тела.
«Высокая степень водной альтерации, которой подверглись эти тела, может быть связана с их размером. Более крупные объекты позволяют конвекцию внутреннего расплава во время внутренней дифференциации, что эффективно увеличивает соотношение воды и породы. Филлосиликатный компонент внутренних спутников Нептуна соответствует Церере и крупнейшим астероидам главного пояса», — отмечают авторы исследования.
Наиболее вероятным объяснением ученые считают гипотезу о том, что небольшие спутники сформировались заново из обломков более крупных древних лун, уничтоженных во время захвата Тритона. Это подразумевает, что по крайней мере один из первобытных спутников Нептуна был достаточно массивным, чтобы иметь дифференцированное, нагретое ядро, где и образовались филлосиликаты.
Ранняя система, вероятно, больше напоминала другие лунные системы и стала нынешней неуравновешенной структурой только после гравитационного захвата Тритона, который разрушил первобытные спутники на части.
«Таким образом, внутренние спутники Нептуна — единственное место в Солнечной системе, где мы можем непосредственно исследовать внутреннюю структуру ледяного спутника или, возможно, карликовой планеты. Наличие филлосиликатов демонстрирует, что при достаточном нагреве материалы внешней Солнечной системы претерпевают минералогическую эволюцию, почти идентичную той, что наблюдается в астероидах главного пояса», — утверждают авторы.
Хотя команда считает версию с разрушением древней луны наиболее правдоподобной, они рассматривают и другую возможность. Другой крупный объект пояса Койпера мог быть разрушен вблизи Нептуна и доставить в систему материал, содержащий филлосиликаты. Гипотезу поддерживают наблюдения за Нереидой — третьим по величине спутником Нептуна. Спектр Нереиды показывает преобладание кристаллического водяного льда, что не соответствует спектру известных объектов пояса Койпера. Это служит независимым доказательством того, что вокруг Нептуна когда-то существовала оригинальная система правильных спутников до прихода Тритона.
В будущем зонды, направленные на Нептун, смогут напрямую изучить этот древний материал мантии ледяных миров, который стал доступен благодаря гравитационному катаклизму.
Фото: hi-tech.mail.ru