Observações з космічного телескопа James Webb показує, що Nereid, третій за величиною супутник Netuno, може бути єдиним незайманим супутником, що залишився від стародавнього скупчення супутників, знищеного на початку історії Сонячної системи. Відкриття кидає виклик попереднім гіпотезам і пропонує нове уявлення про те, як сформувалися та еволюціонували супутникові системи газових гігантів понад 4 мільярди років тому.
Matthew Belyakov, Instituto з Tecnologia або Califórnia аспірант планетарології, очолив дослідження, опубліковане в середу в журналі Science Advances. Дослідження Segundo, Nereid буде єдиним неушкодженим, хто вижив після катастрофічного процесу, який включав захоплення Triton, найбільшого супутника Netuno, що прибув із далекого регіону Сонячної системи. Захоплення Essa могло б спровокувати ланцюгове зіткнення, яке знищило б практично всю оригінальну місячну систему Netuno.
Унікальність Netuno серед газових гігантів
Netuno виділяється серед зовнішніх планет Сонячної системи незвичайним і хаотичним набором супутників. Urano, Saturno і Júpiter містять упорядковані системи супутників з кількома більшими супутниками, що обертаються в тому ж напрямку, що й головна планета. Netuno, навпаки, має значно меншу та набагато більш неорганізовану колекцію.
Triton, найбільший супутник Netuno, панує над цією своєрідною системою. Маючи розмір, який можна порівняти з Lua Землі, Triton обертається в протилежному напрямку до обертання своєї планети, єдиний великий супутник у Сонячній системі, який робить це. Аномальна властивість Essa десятиліттями інтригувала астрономів і призвела до розробки добре встановленої гіпотези: Triton не походить із залишків утворення Netuno, а була захоплена ззовні.
Cientistas вважає, що Triton походить від Cintura з Kuiper, кільцевої області крижаних тіл на краю Сонячної системи, і увійшов у середовище Netuniano більше 4 мільярдів років тому після близького зближення. Сила тяжіння Netuno захопила б супутник, катапультувавши його вглиб суші та завдавши руйнівних ударів по первісній супутниковій системі планети.
Вплив Triton і космічний хаос
Se Netuno справді мав оригінальний набір супутників, подібних до своїх планетарних сусідів, прибуття Triton було б катастрофічним. Маючи діаметр трохи менший, ніж у Lua, Triton зіткнеться з іншими супутниками, знищивши багато з них у процесі. Поточні характеристики системи Netuniano підтверджують цей сценарій, причому сім внутрішніх супутників, здається, є залишками цього давнього зіткнення.
Belyakov пояснив: «Нереїда — єдина неушкоджена людина, яка вижила в цьому процесі. Інші вцілілі — внутрішні супутники Netuno, але вони не цілі, тому що ми маємо їх зображення з Voyager 2, і вони, здається, є зруйнованими купами уламків. São — це вцілілий матеріал із ранньої системи, але вони не є повністю цілі супутники».
Висновок Essa контрастує з попередніми дослідженнями, які припускали, що Nereid був об’єктом, захопленим з Cintura Kuiper, а також Triton і деяких інших супутників Netunianas. Нові дані James Webb показали, що склад Nereid не відповідає тому, що вчені знають про об’єкти Cintura з Kuiper, що скасовує цю попередню гіпотезу.
Nereid: невловимий місяць, який не піддається поясненню
Astrônomos мало знає про Nereid, тому що він слабкий і далекий від Terra і Sol. Єдине зображення, яке мають вчені, походить від розмитої фотографії, зробленої в 1989 році зондом NASA Voyager 2 під час його короткого прольоту повз Netuno. Nereid є найдальшим відомим супутником Netuno і має одну з найбільш ексцентричних (некругових) орбіт у всій Сонячній системі, займаючи 360 земних днів, щоб завершити один оберт навколо планети.
Nomeada Вважається, що Nereid, названий на честь нереїд з грецької міфології, має діаметр приблизно 210 миль (338 кілометрів). Розмір Essa робить його вдвічі більшим за Febe, наступного за величиною неправильного місяця, розташованого навколо Saturno. Dentre — нерегулярні супутники, орбіти яких нахилені, ретроградні або віддалені від планет-господарів, що свідчить про зовнішнє захоплення, Nereid — помітний викид.
Belyakov зазначив: «Це не так далеко від своєї планети-господаря порівняно з багатьма іншими нерегулярними супутниками». Характеристики Algumas для Nereid довго змушували астрономів сумніватися в його походженні від Cintura до Kuiper, але конкретних даних бракувало до втручання James Webb.
Відкриття James Webb
Десять хвилин і сорок секунд спостереження, проведене спеціально для дослідження з використанням інфрачервоних можливостей James Webb, показало склад поверхні Nereid і надало переконливі докази. Дослідники виявили на поверхні дуже багатий водою об’єкт, яскравіший за багато інших об’єктів у Cintura і Kuiper, із помітною присутністю вуглекислого газу.
«Загальна сигнатура була більше схожа на звичайні супутники навколо Urano, ніж на об’єкти від Cintura до Kuiper», — сказав Belyakov. Результати порівнювали з даними James Webb, що включали 54 тіла з Cintura і Kuiper, що підтвердило висновок.
Обчислювальна підтримка гіпотези Simulações
Belyakov та його колеги провели комп’ютерне моделювання, щоб перевірити, чи витримає наукову перевірку гіпотеза про Nereid як частину оригінальної місячної системи. Результати були обнадійливими: у випадках, коли Triton виживає, а не знищується або викидається на Netuno, приблизно в 25% випадків один або більше супутників можуть вижити після зустрічі з Triton на далеких орбітах.
Імовірність Essa порівняно з шансами Nereid бути захопленим об’єктом. У запропонованому сценарії протягом перших 100-200 мільйонів років історії Сонячної системи Triton зіткнувся б із системою Netuniano, знищивши кілька оригінальних супутників. Однак Nereid був би врятований і відправлений на ексцентричну орбіту. Подія також уповільнила б ексцентричну орбіту самого Triton, розмістивши його на поточній траєкторії ближче до Netuno.
Perspectivas Futures і потреба в розвідці
Belyakov підкреслив важливість продовження досліджень: «Я вважаю, що люди вже хотіли, щоб це було правдою. Agora ми можемо запустити реальну наукову петлю зворотного зв’язку. Há потрібно зібрати більше даних про склад Nereid, які допоможуть нам краще зрозуміти формування системи Netuniano».
Додатковий Observações з James Webb міг би посилити висновки, але останнє слово про те, як насправді виглядає Nereid, потребує місії на планету. Наразі нічого не планується. Voyager 2, запущений у 1977 році, залишається єдиним космічним апаратом, який детально вивчив систему Netuniano.
Carolyn Porco, американський планетарний астроном, який працював над місіями NASA Voyager і Cassini, описав нове дослідження як «елегантне та просте дослідження того, як місячна система Netuniano набула свого теперішнього вигляду». Segundo вона, «автори демонструють, що правдоподібно, що Nereid пощастило залишитися на орбіті навколо Netuno, але на набагато більшій відстані, ніж Triton. Isso пояснює, чому його склад, спостережуваний James Webb, не збігається зі складом тіл у Cintura або Kuiper».
Implicações для розуміння місячних систем
Leigh Fletcher, професор Escola з Física і Astronomia з Universidade з Leicester, з Inglaterra, підкреслив роль James Webb: «Ми давно знали, що є щось особливе в колекції супутників Netuno, яка була серйозно порушена прибуттям Triton. та інші супутники, захоплені гравітацією Netuno протягом багатьох років.
Однак дані James Webb свідчать про інше. Майбутній телескоп Trabalho може виявити дрібніші особливості та ще більше посилити аргументи на користь Nereid як оригінального супутника. Гіпотеза є переконливою і, безумовно, може бути перевірена майбутніми спостереженнями James Webb і, в ідеалі, амбітною майбутньою місією системи Netuniano.