Nereid, Neptuns måne, er muligvis kun intakt overlevende fra gammel kollision

Observações fra rumteleskopet James Webb afslører, at Nereid, den tredjestørste måne af Netuno, kan være den eneste intakte satellit, der er tilbage fra en gammel klynge af måner, der blev ødelagt tidligt i solsystemets historie. Opdagelsen udfordrer tidligere hypoteser og giver ny indsigt i, hvordan gasgiganternes satellitsystemer dannedes og udviklede sig for mere end 4 milliarder år siden.

Matthew Belyakov, Instituto af Tecnologia af Califórnia planetarisk videnskab kandidatstuderende, ledede undersøgelsen offentliggjort onsdag i tidsskriftet Science Advances. Segundo-forskning, Nereid ville være den eneste intakte overlevende fra en katastrofal proces, der involverede fangsten af ​​Triton, den største måne af Netuno, der kommer fra et fjernt område af solsystemet. Essa-fangst ville have udløst en kædekollision, der ødelagde stort set hele Netunos originale månesystem.

Det unikke ved Netuno blandt gasgiganter

Netuno skiller sig ud blandt de ydre planeter i solsystemet for at have et usædvanligt og kaotisk sæt satellitter. Urano, Saturno og Júpiter har ordnede systemer af måner, med flere større satellitter, der kredser i samme retning som værtsplanetens rotation. Netuno har derimod en betydeligt mindre og meget mere uorganiseret samling.

Triton, den største måne af Netuno, hersker over dette ejendommelige system. Med en størrelse, der kan sammenlignes med Jordens Lua, kredser Triton i den modsatte retning af planetens rotation, den eneste store satellit i solsystemet, der gør det. Essas anomale egenskab har fascineret astronomer i årtier og ført til udviklingen af ​​en veletableret hypotese: Triton stammede ikke fra resterne af dannelsen af ​​Netuno, men blev fanget udefra.

Inden for samme emne: James Webb-teleskopet afslører, at månen Nereid overlevede et historisk nedslag på planeten Neptun

Cientistas mener, at Triton stammer fra Cintura fra Kuiper, et ringformet område af iskolde legemer ved kanten af ​​solsystemet, og kom ind i Netuniano-miljøet for mere end 4 milliarder år siden efter en tæt tilgang. Netuno’s tyngdekraft ville have fanget satellitten, slynget den ind i landet og forårsaget ødelæggende nedslag mod planetens oprindelige satellitsystem.

Triton’s indvirkning og kosmiske kaos

Se Netuno besad faktisk et originalt sæt af måner svarende til dets planetariske naboer, Triton’s ankomst ville have været katastrofal. Med en diameter lige mindre end Lua ville Triton kollidere med de andre satellitter og ødelægge mange af dem i processen. De nuværende karakteristika ved Netuniano-systemet bekræfter dette scenarie, hvor de syv indre måner ser ud til at være rester af denne gamle kollision.

Belyakov forklarede: “Nereid er den eneste intakte overlevende af denne proces. De andre overlevende er de inderste måner af Netuno, men de er ikke intakte, fordi vi har billeder af dem fra Voyager 2, og de ser ud til at være forstyrrede murbrokkerbunker. MVXN4XV er ikke fuldt overlevende fra systemet, men de er ikke fuldt ud i systemet, men de er helt overlevende i systemet. måner.”

Essa’s konklusion står i kontrast til tidligere forskning, der antog, at Nereid var et objekt fanget fra Cintura af Kuiper, såvel som Triton og nogle andre måner Netunianas. De nye James Webb-data afslørede, at sammensætningen af ​​Nereid ikke stemmer overens med, hvad forskerne ved om Cintura-objekter fra Kuiper, hvilket gør denne tidligere hypotese ugyldig.

Nereid: den undvigende måne, der trodser forklaringen

Astrônomos ved lidt om Nereid, fordi det er svagt og fjernt fra Terra og Sol. Det eneste billede, forskerne har, kommer fra et sløret foto taget i 1989 af NASAs Voyager 2-sonde under dens korte forbiflyvning af Netuno. Nereid er den yderst kendte måne af Netuno og har en af ​​de mest excentriske (ikke-cirkulære) baner i hele solsystemet, og det tager 360 jorddage at fuldføre en omdrejning rundt om planeten.

Nomeada Opkaldt efter Nereiderne i den græske mytologi, menes Nereid at være cirka 210 miles (338 kilometer) i diameter. Essa’s dimension gør den dobbelt så stor som Febe, den næststørste uregelmæssige måne, beliggende omkring Saturno. Dentre de uregelmæssige satellitobjekter, hvis kredsløb er vippet, retrograd eller fjernt fra deres værtsplaneter, hvilket tyder på ekstern fangst, Nereid er en bemærkelsesværdig afviger.

Belyakov påpegede: “Det er ikke så langt fra sin værtsplanet sammenlignet med mange af de andre uregelmæssige satellitter.” Algumass karakteristika for Nereid har længe fået astronomer til at tvivle på dets oprindelse i Cintura fra Kuiper, men konkrete data manglede indtil James Webb’s indgriben.

Fuld dækning: Seneste Nyheder (DA)

Afsløringen af ​​James Webb

En observation på ti minutter og fyrre sekunder, der blev udført specifikt til undersøgelsen, ved at bruge James Webb’s infrarøde egenskaber, afslørede overfladesammensætningen af ​​Nereid og gav overbevisende beviser. Forskerne opdagede et meget vandrigt objekt på overfladen, lysere end mange objekter i Cintura og Kuiper, med en påviselig tilstedeværelse af kuldioxid.

“Den overordnede signatur lignede mere almindelige satellitter omkring Urano end objekter fra Cintura til Kuiper,” sagde Belyakov. Resultaterne blev sammenlignet med data fra James Webb, der involverede 54 kroppe fra Cintura og Kuiper, hvilket forstærkede konklusionen.

Simulações computational understøtter hypotesen

Belyakov og hans kolleger kørte computersimuleringer for at teste, om hypotesen om Nereid som en del af et originalt månesystem ville modstå videnskabelig undersøgelse. Resultaterne var opmuntrende: i tilfælde, hvor Triton overlever i stedet for at blive ødelagt eller slynget ud i Netuno, kan cirka 25 % af tiden en eller flere satellitter overleve mødet med Triton i fjerne baner.

Essa-sandsynlighed sammenligner positivt med chancerne for, at Nereid er et fanget objekt. I det foreslåede scenarie ville Triton i løbet af de første 100 til 200 millioner år af solsystemets historie have kollideret med Netuniano-systemet og ødelagt flere originale måner. Nereid ville dog være blevet skånet og sendt til en excentrisk bane. Begivenheden ville også have bremset selve Triton’s excentriske kredsløb, hvilket ville placere den på sin nuværende bane, tættere på Netuno.

Perspectivas Futures og behov for udforskning

Belyakov understregede vigtigheden af ​​fortsat forskning: “Jeg tror, ​​at folk allerede ønskede, at dette skulle være sandt. Agora vi kan starte den rigtige videnskabelige feedback-loop. Há skal indsamles flere data om sammensætningen af ​​Nereid, som kan hjælpe os med bedre at forstå dannelsen af ​​Netuniano-systemet.”

Yderligere Observações med James Webb kunne styrke konklusionerne, men det sidste ord om, hvordan Nereid rent faktisk ser ud, ville kræve en mission til planeten. Ingen er i øjeblikket planlagt. Voyager 2, der blev opsendt i 1977, er fortsat det eneste rumfartøj, der har studeret Netuniano-systemet i detaljer.

Følg: alt om astronomi

Carolyn Porco, en amerikansk planetarisk astronom, der arbejdede på NASAs Voyager- og Cassini-missioner, beskrev den nye undersøgelse som “en elegant og enkel undersøgelse af, hvordan Netuniano-månesystemet fik sit nuværende udseende.” Segundo hun, “forfatterne demonstrerer, at det er plausibelt, at Nereid var heldig at forblive i kredsløb omkring Netuno, men på en meget større afstand end Triton. Isso ville forklare, hvorfor dens sammensætning, observeret af James Webb, ikke stemmer overens med MVXN1 i MVX0. Kuiper.”

Implicações til forståelse af månesystemer

Leigh Fletcher, professor ved Escola af Física og Astronomia of Universidade of Leicester, på Inglaterra, fremhævede rollen som James Webb: “Vi har længe vidst, at der er noget særligt ved, at MVM’XN8 er blevet afbrudt af MVM’XN8, der er blevet forstyrret af MVM’XN8. ankomsten af Triton og andre satellitter fanget af Netuno’s tyngdekraft gennem årene.

James Webb-dataene indikerer dog noget andet. Fremtidige Trabalho-teleskop kan afsløre finere træk og yderligere styrke sagen for Nereid som en original satellit. Hypotesen er overbevisende og kan bestemt testes med fremtidige observationer af James Webb og ideelt set med en ambitiøs fremtidig mission til Netuniano-systemet.