Астрономам известно о 16 спутниках, вращающихся вокруг Нептуна. Эта система заметно отличается от спутниковых систем других планет-гигантов. Ее главная особенность – крупнейший спутник Тритон. Он движется по ретроградной орбите, то есть вращается вокруг планеты в направлении, противоположном вращению самого Нептуна. Это считается признаком того, что Тритон сформировался вдали от планеты в поясе Койпера, а затем был захвачен ее гравитацией. Пояса Койпера – это область за орбитой Нептуна, в которой находится множество малых ледяных тел.

Согласно общепринятым моделям, захват столь крупного объекта должен был серьезно нарушить первоначальную систему спутников Нептуна. Гравитационные возмущения неизбежно привели бы к столкновениям, разрушению старых спутников и перестройке их орбит. В связи с этим, ученые давно строят различные теории о происхождении Нереиды – спутника диаметром около 350 км с крайне вытянутой орбитой.

Нереида делает один оборот вокруг планеты почти за земной год. В ближайшей точке орбиты она приближается к Нептуну примерно на 1,4 млн км, а в самой апоцентре удаляется от него почти на 10 млн км. Такая орбита долгое время считалась аргументом в пользу того, что Нереида тоже была захвачена из пояса Койпера.

Для проверки этой гипотезы группа ученых из Калифорнийского технологического института использовала наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Астрономы изучали состав поверхности спутника и сравнивали его с объектами пояса Койпера и другими ледяными телами внешней Солнечной системы.

Результаты показали, что Нереида содержит больше льда, чем ожидалось для типичных объектов пояса Койпера. По словам авторов работы, ее состав плохо согласуется со сценарием позднего захвата. Вместо этого данные указывают, что спутник, скорее всего, сформировался рядом с Нептуном и пережил последующие катастрофические события, связанные с появлением Тритона.

Ученые предполагают, что первоначально у Нептуна могло быть значительно больше крупных спутников. После захвата Тритона их орбиты стали нестабильными: часть тел столкнулась друг с другом, часть была выброшена из системы. Нереида могла уцелеть благодаря тому, что оказалась отброшена на далекую вытянутую орбиту. При этом внутренние спутники Нептуна, вероятно, сформировались позднее из обломков более древних тел.

Система Нептуна остается одной из наименее изученных в Солнечной системе. Единственным аппаратом, посетившим планету, остается «Вояджер-2», выполнивший пролет около Нептуна в 1989 году. Поэтому многие детали истории Нептуна и его спутников пока приходится восстанавливать только по наблюдениям с Земли.

Ссылка: phys.org

Обсудить