James Webb -teleskooppi paljastaa, että kuu Nereid selvisi historiallisesta vaikutuksesta Neptunukseen

Viimeaikaiset James Webb-avaruusteleskoopin ottamat Dados-kuvat osoittavat, että Nereid on ainoa ehjä luonnollinen satelliitti, joka on jäljellä Netuno:n alkuperäisestä muodostumisesta. Kaasuplaneetan kolmanneksi suurin kuu selvisi joukkotuhotapahtumasta, joka tapahtui aurinkokunnan alkuaikoina. Skenaario on ristiriidassa aiempien hypoteesien kanssa taivaankappaleen alkuperästä. Astrônomos arvioi nyt uudelleen kiertoradan kehityksen planeettajärjestelmämme kaukaisilla alueilla.

Tutkimus, jonka suoritti Matthew Belyakov, Instituto-tutkija Califórnia:n Tecnologia:stä, julkaistiin lehdessä Science Advances. Tutkimus kertoo, että Triton:n, Netuno:n suurimman kuun, painovoiman sieppaus laukaisi ketjureaktion. Prosessi horjutti alueen ja pirstoi lähes kaikki alkuperäiset satelliitit, jotka kiertävät jääjättiläistä yli 4 miljardia vuotta sitten. Nereid välttyi täydelliseltä tuholta.

Satelliittijärjestelmän kaoottinen arkkitehtuuri

Netuno:llä on selkeä kiertoratakonfiguraatio verrattuna muihin ulkoplaneettoihin. Júpiter, Saturno ja Urano ylläpitävät erittäin järjestettyjä kuujärjestelmiä. Nesses-planeetat, massiivimmat satelliitit kiertävät samaan suuntaan kuin päärungon pyörimissuunta. Neptunuksen ympäristössä on epäjärjestynyt kuvio ja siellä asuu huomattavasti vähemmän kuita.

Triton hallitsee paikallisen gravitaatiodynamiikan. Satelliitin mitat ovat samankaltaiset kuin maanpäällisen Lua:n, ja se suorittaa taaksepäin suuntautuvaa liikettä kiertäen vastakkaiseen suuntaan kuin Netuno. Essa aurinkokunnan ainutlaatuinen ominaisuus tukee teoriaa, jonka mukaan Triton ei muodostunut yhdessä planeetan kanssa. Cientistas huomauttaa, että taivaankappale muutti toiselta alueelta.

Triton:n alkuperä juontaa juurensa Kuiper:n Cintura:ään, alueeseen, joka on täynnä jäätyneitä esineitä, jotka sijaitsevat aurinkokunnan reunalla. Lähestymistapa Netuno:llä johti tunkeutuneen kappaleen painovoiman sieppaamiseen. Tämän suuruisen kohteen äkillinen pääsy vakiintuneeseen järjestelmään aiheutti peräkkäisiä vaikutuksia. Törmäykset tuhosivat suurimman osan alkuperäisistä kuuista.

Netuno:n seitsemän sisintä kuuta edustavat tapahtuman roskia. Voyager 2 -luotaimen tallentama Imagens osoittaa, että nämä pienemmät kappaleet toimivat roskapakkareina. Eles sisältävät alkuperäisen järjestelmämateriaalin. Contudo, menettivät rakenteellisen eheytensä vakavien mekaanisten iskujen jälkeen.

Características-kiertoradat ja taivaankappaleen fysiikka

Nereid:n havainnointi asettaa teknisiä haasteita sen alhaisen valoisuuden ja äärimmäisen etäisyyden vuoksi suhteessa Sol- ja Terra-malleihin. Ainoa suora visuaalinen tallenne satelliitista on matalaresoluutioinen valokuva. Kuva otettiin vuonna 1989 amerikkalaisen avaruusjärjestön Voyager 2 -operaation aikana.

Taivaankappaleen arvioitu halkaisija on 338 kilometriä. Mittauksen ansiosta Nereid on kaksi kertaa suurempi kuin Febe, epäsäännöllinen satelliitti, joka kiertää Saturno:ää. Kuun liikerata Netuno:n ympärillä on yksi eksentriisimmistä koko tunnetussa planeettajärjestelmässä. Sykli vaatii 360 Maan päivää.

Pesquisadores tunnisti erityisiä ominaisuuksia, jotka erottavat Nereid:n muista avaruusobjekteista:

• Rata säilyttää suhteellisen läheisyyden isäntäplaneettaan, mikä eroaa siepattujen epäsäännöllisten satelliittien mallista.
• Pinnalla on korkeampi heijastuskyky kuin Cintura:stä ja Kuiper:stä peräisin olevissa kappaleissa.
• Fyysinen rakenne pysyy yhtenäisenä ilman Netuno:n sisäkuissa havaittavia pirstoutumisen merkkejä.

Essas-poikkeamat ovat herättäneet epäilyksiä Nereid:n luokittelusta Neptunuksen painovoiman vangitsemaksi ulkoiseksi esineeksi. Tarkkojen spektroskooppisten tietojen puuttuminen esti sen todellisen luonteen vahvistamisen. Kuilu säilyi vuosikymmeniä viimeiseen infrapuna-analyysiin asti.

Análise kemia ja tietokonesimulaatiot

James Webb-teleskooppi suoritti kohdistetun havainnon, joka kesti kymmenen minuuttia ja 40 sekuntia. Infrapunainstrumentit kartoittivat satelliitin pinnan kemiallisen koostumuksen ennennäkemättömällä tarkkuudella. Tiedot paljastivat kuoren, jossa oli runsaasti vesijäätä. Anturit havaitsivat myös hiilidioksidin läsnäolon.

Löydetty spektrinen allekirjoitus on täysin erilainen kuin Cintura- ja Kuiper-objektien tyypillinen koostumus. Nereid:n kemiallinen profiili muistuttaa vahvasti Urano:tä kiertäviä tavallisia satelliitteja. Tutkimusryhmä vertasi tuloksia 54 kaukaisesta taivaankappaleesta otettuihin näytteisiin vahvistaakseen löydön.

Para Nereid:n selviytymisen fyysisen elinkelpoisuuden testaamiseksi tutkijat suorittivat kehittyneitä laskennallisia malleja. Simulaatiot loivat uudelleen varhaisen aurinkokunnan olosuhteet Triton:n hyökkäyksen aikana. Algoritmit laskivat törmäys-, poistumis- ja kiertoradan stabiloitumistodennäköisyydet.

Matemaattiset tulokset osoittivat, että skenaarioissa, joissa Triton ei tuhoudu, on 25 %:n todennäköisyys, että alkuperäinen satelliitti selviää gravitaatiokaaoksesta. Tapahtuma työnsi Nereid:n nykyiselle elliptiselle kiertoradalle. Vuorovaikutus myös haihdutti Triton:n kineettistä energiaa, jolloin se asettui liikeradalle, joka oli lähempänä Netuno:ää.

Perspectivas tulevia avaruustehtäviä varten

Nereid:n alkuperän vahvistaminen avaa uusia väyliä planeettojen muodostumisen tutkimukselle. NASAn Voyager- ja Cassini-tehtäviin osallistunut tähtitieteilijä Carolyn Porco arvioi, että tutkimus selittää loogisesti Neptunuksen järjestelmän nykyisen kokoonpanon. Satelliitin pysyminen kaukaisella kiertoradalla suojeli sitä Triton:n suoralta tuholta.

Leigh Fletcher, Física:n Escola:n ja Leicester:n Universidade:n Astronomia:n professori, korosti uusien optisten instrumenttien teknisiä ominaisuuksia. Tiedeyhteisö oletti, että Triton:n sieppauksen väkivalta oli pyyhkinyt kaikki koskemattomat jäljet ​​alkujärjestelmästä. Vesijään havaitseminen muokkaa käsitystä materiaalien jakautumisesta varhaisessa aurinkokunnassa.

Näiden löytöjen jatkokehitys riippuu uusien spektrometristen tietojen keräämisestä. Avaruusteleskooppi jatkaa alueen tarkkailua satelliitin pinnan vaihteluiden tunnistamiseksi. Topografian ja sisäisen geologian yksityiskohtainen kartoitus vaatisi erillisen luotain lähettämisen.

Atualmente, avaruusjärjestöillä ei ole hyväksyttyjä tehtäviä, jotka kohdistuvat Netuno:ään. Vuonna 1977 laukaisu Voyager 2 -luotain säilyttää asemansa ainoana avaruusaluksena, joka on ylittänyt jääjättiläisen ilmatilan. Tähtitieteilijät luottavat yksinomaan maassa sijaitseviin ja kiertoradalla oleviin observatorioihin selvittääkseen planeettajärjestelmämme reunojen jäljellä olevan dynamiikan.