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.
Источники:
New capture scenario explains origin of Neptune's oddball moon Triton - UC Santa Cruz - Press Release
UCSC astronomer solves mystery of Neptune moon - Santa Cruz Sentinel Home
Study: Neptune Nabbed Its Moon - Discovery News
How Triton met Neptune - PhysicsWeb
Neptune Moon Was Once Passing Planetoid, Study Says - National Geographic News
Neptune Might Have Captured Triton - Space.com
How Neptune snagged a passing moon - New Scientist
Neptune's kidnap puzzle 'cracked' - BBC News
Triton's mystery may have been demystified - United Press International
Ссылки:
Предложен новый план захвата Тритона - "Мембрана"
Аномальному спутнику Нептуна придумали биографию - Лента.Ру
Тритон - "Астронет"
Спутники планет - "Астронет"
Спутники Нептуна - "Википедия"
Спутники Нептуна - "Нептун - сердце морского гиганта"
Справка
Солнечная система
Меркурий: диаметр - 4 880 км, среднее расстояние от Солнца - приблизительно 58 млн км
Венера: 12 140 км, 108 млн км
Земля: 12 756 км, 150 млн км
Марс: 6 787 км, 228 млн км
Юпитер: 142 800 км, 778 млн км
Сатурн: 120 660 км, 1,4 млрд км
Уран: 51 118 км, 2,9 млрд км
Нептун: 49 528 км, 4,5 млрд км
Ранее планетой считался также Плутон: 2 300 км, 5,9 млрд км
Статьи по теме
"Хаббл" запечатлел редчайшее явление - солнечное затмение на Уране
В прошлый раз такое событие выпадало на 1965 год, однако тогда приходилось довольствоваться лишь наземными телескопами, которые не обладали еще достаточным разрешением для того, чтобы отобразить явление во всех подробностях.
Тайна крена гигантских мигрантов
Предложена новая теория, объясняющая современные наклоны осей вращения к плоскости орбит гигантских газовых планет Солнечной системы - Юпитера, Сатурна и Урана. Ее автор обещает решить одну из самых больших загадок планетной космогонии.
Открыт новый класс комет - вероятных поставщиков земной воды
Три ледяные кометы, обитающие среди каменных астероидов в Главном астероидном поясе Солнечной системы (расположенном между орбитами Марса и Юпитера), могут содержать ключи к происхождению земных океанов.
"Суперземли" рождаются чаще "юпитеров"
Астрономы обнаружили очередную "суперземлю" у красного карлика, расположенного примерно в 9 тысячах световых лет от Солнца. Масса этой новооткрытой планеты приблизительно в 13 раз превышает массу нашей Земли, ну а сама она состоит скорее всего из смеси камней и льда.
Разрешен парадокс "Вояджера"
Новая теория претендует на объяснение того странного факта, что межпланетной станции "Вояджер-1", ставшей сравнительно недавно межзвездной, не удалось обнаружить предсказанного ранее "разогрева" аномальных космических лучей при проходе того участка, где солнечный ветер окончательно "гасится" взаимодействием с межзвездным веществом.
Плутон разжалован в рядовые
В России царят небывалые холода, а обливающиеся потом американские операторы с космодрома на мысе Канаверал в жаркой Флориде отправили космический корабль в самое холодное место Солнечной системы - на ее периферию. Мы тоже решили своеобразным способом утешить читателей: есть в нашей Вселенной места, где изнывающая от морозов Москва покажется райским местечком!
Американский зонд к Плутону, снабженный российскими двигателями, побьет сразу несколько рекордов
Зонд "Новые горизонты" готовится отбыть к окраинам Солнечной системы и, в частности, к Плутону - единственной планете, окрестности которой до сих пор еще не посетили земные аппараты. Мощнейший ракетоноситель "Атлас-5", снабженный российскими двигателями, позволит побить сразу несколько рекордов.
Плутон потеет, а Харон хиреет
Плутон значительно холоднее, чем его собственный крупнейший спутник Харон. Это выяснилось после первого точного измерения температуры данной системы. Разница температур, вероятно, возникает за счет различия в составах поверхностей вышеупомянутых небесных тел.
Причудливый сигарообразный планетоид обзавелся второй луной
Новое открытие позволяет предположить, что у объектов на окраине Солнечной системы спутники встречаются гораздо чаще, чем считалось прежде, а стало быть, могут существовать и какие-то иные, неизвестные пока нам механизмы их обретения.
Раскрыта тайна суперветров Юпитера
Новая компьютерная модель юпитерианской атмосферы позволила вывести заключение, согласно которому мощные ветры этой газовой планеты-гиганта порождаются ее глубинами, а для энергетической подпитки всех этих процессов используется внутреннее тепло недр.
У Харона ищут атмосферу
Группе американских астрономов удалось наблюдать мини-затмение отдаленной звезды спутником Плутона Хароном. Подобное прохождение ранее удалось зарегистрировать и наблюдать лишь однажды 25 лет назад.
Мертвый планетоид Кваоар временами оживает
Новые наблюдения одного из крупнейших объектов внешней части Солнечной системы планетоида Кваоар свидетельствуют о том, что этот мертвый замороженный мир не может рассматриваться только как "вечное кладбище". Даже в экстремально удаленных от нашего светила краях временами бывает достаточно "тепло", чтобы можно было говорить о поддержке некоторых планетарных процессов вроде вулканизма.
4 миллиарда лет назад Солнце участвовало в абордаже
Периферия нашей планетной системы сформировалась под влиянием молодой звезды, прошедшей неподалеку от Солнца более четырех миллиардов лет тому назад. Компьютерная модель подтверждает, что в ходе подобного сближения наше светило вполне могло захватить и удержать своим тяготением множество твердых тел из окружения этой звезды.
Юпитер поменял ПМЖ
Американские планетологи пришли к выводу, что Юпитер в молодости отстоял от Солнца на 70 миллионов километров дальше, чем в настоящее время. Эти выводы сделаны на основании компьютерного моделирования эволюции большой группы астероидов, объединенных под общим названием "Хильды".
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Снимки Фебы позволили разгадать тайну ее происхождения
Внешняя луна Сатурна Феба была сфотографирована автоматической космической станцией "Кассини" в пятницу вечером, когда аппарат пролетел на расстоянии 2000 километров от этого спутника. Фотографии уже позволили планетологам сделать некоторые важные выводы, касающиеся происхождения Фебы и ее роли в создании новых лун.
Седна удивляет астрономов
Астрономы детально изучили 35 изображений самого отдаленного из всех известных объектов в Солнечной системе, уже названного неофициально Седна. Эти снимки были получены с помощью космического телескопа "Хаббл". У специалистов вызывает большое удивление то обстоятельство, что Седна, похоже, все-таки не имеет ни одного спутника.
Тайна "безумных" магнитосфер Урана и Нептуна раскрыта
Геофизики, возможно, раскрыли одну из самых больших тайн Солнечной системы. Они смогли ответить на вопрос, почему магнитные поля Урана и Нептуна так сильно отличаются от магнитосфер других планет. Полученные результаты способны подсказать и новый способ дистанционного исследования внутренней структуры и состава планет с помощью измерения их магнитных полей.
Суборбитальный полет в поисках Вулканоидов
Ученые уже давно предсказывали наличие группы небольших астероидов, обращающихся вокруг Солнца по орбитам, близким к орбите Меркурия. Но до сих пор ни один из таких объектов не был найден. Теперь поиск этих так называемых Вулканоидов был проведен не только с помощью высотных реактивных самолетов, как прежде, но и с помощью камеры, установленной на суборбитальной ракете.
Уютный Плутон станет последним оазисом жизни
Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.
"Хаббл" обнаружил смену сезонов на Нептуне
Изучение колоссальных зон облачности Нептуна показало, что для этой планеты, как и для Земли, характерны сезонные изменения погоды, и теперь на видимом полушарии газового гиганта только-только начинается 40-летнее лето. Погодные условия на этой восьмой по удаленности от центрального светила планете Солнечной системы весьма экстремальны.
Астрономы объявили об открытии семи новых спутников Юпитера
Астрономы Гавайского университета объявили в среду об открытии семи новых орбитальных спутников Юпитера, доведя таким образом общий счет открытых лун крупнейшей планеты Солнечной системы до 47. Все новооткрытые спутники Юпитера - маленькие, их диаметры составляют 2 - 4 км. Два из них вращаются по своим орбитам в том же самом направлении, в котором вращается сам Юпитер, в то время как пять оставшихся являются "нерегулярными" - крутятся в противоположном направлении.
Энцелад мастерит кольцо Сатурна
Проанализировав данные, поступившие от приборов, установленных на американской межпланетной станции "Кассини", ученые смогли выявить источник самого удаленного и самого разреженного кольца Сатурна.
Крошечный Энцелад может содержать компоненты жизни
С небольшим ледяным спутником Сатурна Энцеладом связаны едва ли не самые захватывающие открытия, сделанные в ходе экспедиции американской АМС "Кассини".
Развитие Солнечной системы шло рывками
В результате изучения древнейших образований Солнечной системы появились свидетельства существования по крайней мере двух различных этапов ее эволюции.
Энцелад: валуны над водной бездной?
Изучая новые снимки Энцелада, сделанные с рекордно близкого расстояния, ученые приходят в полное недоумение и пока не понимают, что они видят. Энцелад также уподобляют юпитерианской луне Европе и предполагают, что он тоже обладает океаном, скрытым ледяным панцирем.
Земля формировалась из расплавленных астероидов
На заре Солнечной системы поверхность некоторых астероидов полностью скрывали океаны магмы, в то время как другие астероиды почему-то не плавились вообще. Выясняется, что Земля 4,5 млрд лет назад сформировалась из подобных расплавленных астероидов.
Земля была когда-то поражена своим соседом, создавшим Луну
Самая авторитетная теория из всех тех, что призваны объяснить появление у Земли ее Луны, привлекает в качестве главного "виновника" рождения нашей соседки некий объект размером с Марс, который столкнулся с Землей в незапамятные времена - примерно 4 миллиарда лет назад, вскоре после того, как закончился процесс формирования нашей собственной планеты из протопланетного облака. Теперь к этой теории была сделана еще одна важная поправка.
Катастрофическая древнеримская семейка
Обнаружено сразу два маленьких астероида-спутника, облетающих по орбите более крупный астероид, открытый еще в 1866 году, получивший номер 87 и названный Сильвией. Это первая тройная система астероидов.
С астероидами будут бороться при помощи других астероидов
Разработан новый план спасения нашей планеты от опасных астероидов и комет. Предлагается загодя захватывать и "закреплять" около Земли небольшие астероиды, которые пригодятся позже в трудную минуту - для того, чтобы атаковать летящие к нам более крупные объекты.
Выявлен самый опасный астероид
Астрономы, занимающиеся отслеживанием околоземных астероидов, оповещают об обнаружении нового объекта, на сегодняшний день оказавшегося на самом верху списка астероидов, несущих непосредственную угрозу Земле. Этот астероид может врезаться в нашу планету 4 мая 2102 года.
"Спитцер" наблюдал последствия столкновения планет размером с Плутон
Астрономы выяснили, что пылевой диск, циркулирующий вокруг одной из ближайших к нам звезд - Веги - гораздо обширнее, чем думали ранее. Вероятно, подобная "пылища" была вызвана межпланетным катаклизмом - столкновением объектов величиной с планету Плутон - диаметром до 2 тысяч километров.
Древнюю Землю забрызгал расколовшийся Супермеркурий
Столкновение между Протомеркурием и другим крупным протопланетным образованием (планетезималью) в условиях формирующейся Солнечной системы может объяснить необычный состав и плотность современного Меркурия.
Решена загадка спутника Седны
Планетоид Седна, сравнительно недавно обнаруженный во внешней части Солнечной системы, уже успел подкинуть земным ученым целый ряд головоломных загадок. К счастью, новые измерения позволили раскрыть одну из этих тайн.
Атмосфера на Титане - самое близкое подобие земной
С помощью новейших телескопов с адаптивной оптикой на Титане удалось разглядеть облака и очертания континента. Эти облака, возможно, подобны летней грозовой облачности на Земле, но состоят из метана, а не из воды. Это - первый случай, когда удалось отыскать в Солнечной системе такую близкую аналогию с атмосферным водным циклом Земли.
Раскрыта тайна "лунного человечка"
Ученым-планетологам из американского Университета штата Огайо удалось выяснить, каким образом на лике луны, всегда обращенном к Земле, появились характерные черты "лунного человечка" - "глаза", "нос" и "рот".
Ада на Земле не было
Новое исследование, осуществленное международной группой специалистов под руководством профессора Марка Харрисона, грозит радикально изменить современные представления о самой ранней эпохе существования Земли.
Снимки астероида вызывают удивление
После двух лет блужданий по внутренней части Солнечной системы японская автоматическая межпланетная станция "Хаябуса" наконец сблизилась с основной целью своей миссии - астероидом Итокава.
Кораллы Гипериона
Устройство "пустотелого" Гипериона очень близко к тому пределу, за которым внутреннее давление, порожденное собственной гравитацией луны, начнет сокрушать хрупкий материал, в конечном счете вылепив из него что-то более близкое к сферическому объекту.
Лучший способ клеить планеты
Вопрос о том, каким образом объединяются пылинки в протопланетных облаках, чтобы сформировать будущие планеты, давно мучил астрономов: ведь для звездных ветров, испускаемых новообразовавшимися звездами, не составляет никакого труда в течение весьма непродолжительного времени разметать постепенно слипающуюся под действием силы тяжести пыль. Теперь предложен новый вариант решения этой давней проблемы.
Древнее столкновение вывернуло Землю наизнанку
Космический "камешек" размером с гору поразил нашу планету примерно 1,8 миллиарда лет назад. При этом часть земной коры была попросту содрана, словно скальп. По существу она была перевернута вверх дном, в чем нас убеждает новое исследование канадских геологов.
Найдена новая земная "квазилуна"
Земля имеет только один общепризнанный естественный спутник - Луну, однако за последние годы астрономы нашли несколько так называемых "квазилун" - астероидов-"компаньонов", орбиты которых согласуют свое движение с движением Земли по ее орбите вокруг Солнца. Некоторые из них даже способны время от времени становиться "почти настоящими" спутниками нашей планеты, накручивая вокруг нее широкие спирали. В настоящее время такой квазилуной служит астероид, обозначенный как 2003 YN107.
Русла высохших рек на Марсе - следствие планетарных катастроф
Периоды, когда климат на Марсе был теплым и влажным, скорее всего были очень кратковременными и наступали только после глобальных катастроф, вызванных столкновениями с астероидами. Тем не менее, данные с космического зонда "Марс Одиссей", свидетельствуют о наличии на планете большого количества водяного льда.
Обнаружена загадочная сила, подталкивающая астероиды к Земле
Ученые из США и Чешской республики впервые сумели зарегистрировать еле заметную, но теоретически очень важную силу негравитационного происхождения, действующую на все небесные тела в Солнечной системе. Для этого пришлось с помощью гигантского космического радара в течение многих лет производить чрезвычайно тонкие измерения орбитального пути одного из околоземных астероидов.
Фобос - обреченный спутник Марса во всей красе
Фобос - один из самых темных объектов в Солнечной системе. Забавно, что изображение, полученное камерами Mars Global Surveyor, - на самом деле цветное, но результат выглядит так, будто Фобос вовсе лишен цвета. Если человек когда-нибудь высадится на этом спутнике, он увидит еще более впечатляющую картину: кроваво-красная планета заполнит большую часть неба, контрастируя с бесцветностью окружающего пейзажа.
Два астероида столкнулись в космосе, забросав Землю осколками
Ученым удалось на Земле найти свидетельство древнего столкновения двух крупных астероидов в космосе, которое, возможно, является причиной до сих пор выпадающего понемногу на нашу планету "огненного дождя". Этот "дождь" поливает нас в течение уже нескольких миллионов лет. То давнее катастрофическое столкновение было одним из самых крупных в новейшей истории Солнечной системы, заявляют исследователи. В нем участвовали два "камешка", каждый из которых имел до 1 тыс км в поперечнике.