Астрономы обнаружили необычный узор вокруг Нептуна. Внутренние спутники газового гиганта делают все возможное, чтобы держаться подальше друг от друга странным, зигзагообразным образом, который астрономы называют «танцем избегания».
Орбитальные траектории Талассы и Наяда расположены не дальше, чем Чикаго и Майами, около 1150 миль (1850 километров). Но их зигзагообразная траектория вокруг орбиты Нептуна гарантирует, что сами спутники никогда не подойдут так близко. Naiad движется быстрее, чем Thalassa, обойдя Нептун за 7 часов против орбитального времени его близнеца 7,5 часов. Каждый раз, когда Наяда проходит более медленную луну, то есть когда они в противном случае повернутся близко друг к другу, они оказываются в отдаленном месте в своем зигзагообразном танце. В этот момент они находятся на расстоянии около 2200 миль (3540 км) или от Чикаго до Коста-Рики.
Этот причудливый танец является результатом резонанса на орбитах близнецов, который держит луны стабильными, когда они кружатся над холодными голубыми облаками Нептуна.
«Резонансы работают в обоих направлениях; они могут сделать орбиты более или менее стабильными», - сказала соавтор исследования Марина Брозович, астроном Лаборатории реактивного движения НАСА, и соавтор Имке де Патер, астроном Калифорнийского университета в Беркли, совместное письмо в Live Science. «В случае с наядой и талассой они более стабильны, потому что резонанс максимизирует расстояние между лунами каждый раз, когда они выстраиваются в линию».
Исследователи описали эту причудливую орбиту в статье, которая будет опубликована в следующем номере журнала Icarus.
По словам исследователей, астрономы никогда не видели танца, подобного этому, на планете, вероятно, потому, что хореография опирается на необычную, резко наклоненную орбиту Наяды. Этот странный паттерн оставался скрытым так долго, потому что довольно трудно изучать относительно небольшие объекты вокруг самой отдаленной планеты в нашей солнечной системе.
«Они маленькие и находятся очень близко к планете, поэтому теряются в ярком свете Нептуна», - сказали Брозович и де Патер. «Космический телескоп Хаббл только что возвратил сокровищницу данных, которые были опубликованы в феврале 2019 года в Природе, поэтому мы смогли вычислить лучшие орбиты».
Для зрителя, стоящего на любой луне, другой спутник, казалось бы, безумно шевелит по небу, проходя мимо. С северной оконечности Талассы вы один раз посадите молнию «Найад», прежде чем снова отправиться через север на следующем проходе. Затем вы можете приблизиться к другой стороне луны (если у вас был сверхбыстрый автомобиль) и увидеть, как двойная луна проходит один раз, а затем дважды над югом.
По словам исследователей, неясно, как долго две маленькие луны, намного меньше земных и находящиеся под влиянием гравитации гораздо большей планеты, были заперты в этой схеме. Слишком много неизвестно, самое главное, точная механика того, как энергия с лунных орбит передается на Нептун. (На Земле мы видим последствия такого переноса в наших приливах.) Но на данный момент необычный резонанс, кажется, защищает спутники друг от друга, удерживая их на удобном, стабильном расстоянии вытянутой руки.
