Как пара молодоженов, привыкшая к кухонным привычкам друг друга, два спутника Нептуна являются мастерами в разделении пространства без столкновений. И хотя обе ситуации могут показаться странными для наблюдателя, у них обоих есть определенное танцевальное качество.
Мы говорим о Thalassa и Naiad, двух нептунских лунах, обнаруженных Voyager 2 в 1989 году. Две луны крошечные, каждая длиной около 60 миль, поэтому их можно было бы более точно назвать лунными. Это две ближайшие спутники Нептуна, у Наяда есть внутренний след.
Они не круглые, как более крупные тела, и оба они, вероятно, представляют собой обломки, скопившиеся из фрагментов некоторых из более крупных лун Нептуна. Эти большие луны давно ушли, вероятно, уничтожены гравитационными возмущениями Тритона.
Новое исследование проливает некоторый свет на странный орбитальный танец, исполняемый парой, и предполагает, что в Солнечной системе больше нет ничего подобного. Исследование называется «Орбиты и резонансы регулярных лун Нептуна». Он был опубликован в журнале Icarus 13 ноября. Ведущий автор - Марина Брозович, эксперт по динамике солнечной системы в Лаборатории реактивного движения НАСА.
«Существует много разных типов« танцев », за которыми могут следовать планеты, луны и астероиды, но такого еще никогда не видели».
Марина Брозович, ведущий автор, JPL.
Брозович и другие авторы обнаружили, что Найад и Таласса находятся в необычном орбитальном резонансе. Хотя их орбиты находятся на расстоянии всего лишь около 1850 км (1150 миль), эти две луны никогда не оказываются так близко друг к другу. Это потому, что орбита Найада наклонена. Наяда движется быстрее, чем Таласса, и когда они проходят мимо, они всегда на расстоянии около 3540 км (2200 миль).
Наяда занимает семь часов на орбиту Нептуна, а Таласса - семь с половиной часов. Пресс-релиз хорошо объясняет странную ситуацию, говоря: «Наблюдатель, сидящий на Талассе, увидит« Найаду »на орбите, которая дико меняется зигзагообразно, проходя дважды сверху и затем дважды снизу». Этот паттерн «два вверх-два-вниз» повторяется каждый раз, когда внутренняя луна-наяда обходит Талассу четыре раза.
«Мы называем этот повторяющийся паттерн резонансом», - сказал ведущий автор Брозович. «Существует много разных типов« танцев », за которыми могут следовать планеты, луны и астероиды, но такого еще никогда не видели».
Криптозоология лун?
Внешняя Солнечная система - это место, где вы ожидаете найти что-то подобное. Во внутренней Солнечной системе планеты имеют одну, две или не имеют лун. На самом деле их всего трое, с Марсовыми лунами Фобосом и Деймосом не намного больше, чем кусками скалы странной формы, в то время как луна Земли больше похожа на «правильную» луну. Но во внешней Солнечной системе окружающая среда сильно отличается.
Вместо Солнца, которое доминирует во внутренней Солнечной системе, гигантские газовые планеты доминируют во внешней системе. Они могут похвастаться десятками лун всех размеров и типов. У Юпитера более 75 лун, а у Сатурна - более 80. Между ними есть замороженные спутники с подповерхностными океанами, вулканическая луна, луна с жидкими углеводородами на его поверхности и даже луна, которая может иметь свою собственную кольца.
Нептун имеет 14 лун, а Уран - 27. Луна Нептуна Тритон следует ретроградной орбите, что означает, что он вращается в направлении, противоположном вращению планеты, в отличие от остальных лун планеты. Между тем, у Урана 9 неправильных лун, 8 из которых ретроградные. Некоторые из лун во внешней Солнечной системе сформировались рядом с их планетами-хозяевами, а некоторые были захвачены позже. Есть даже луна по имени Несо, чья эллиптическая орбита вокруг Нептуна уносит ее на 74 миллиона километров (46 миллионов миль) от планеты-хозяина. И для этого требуется 27 лет.
Так что это немного странно.
Но пометить это как странное не поможет объяснить это. Что случилось с этими двумя лунами, чтобы произвести этот ослепительный танец?
«Мы подозреваем, что« Найад »был выведен на свою наклонную орбиту в результате более раннего взаимодействия с одним из других внутренних спутников Нептуна», - сказал Брозович. «Только позже, после того, как был установлен ее орбитальный наклон,« Наяда »смогла прийти в этот необычный резонанс с Талассой».
«Мы всегда рады найти эти взаимозависимости между лунами», - сказал Марк Шоуолтер, планетарный астроном из Института SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, и соавтор новой статьи. «Naiad и Thalassa, вероятно, были заперты в этой конфигурации очень долгое время, потому что это делает их орбиты более стабильными. Они поддерживают мир, никогда не подходя слишком близко ».
В своей статье авторы говорят, что их работа основана на наиболее полном наборе данных, доступных для этих лун. Данные включают в себя наблюдения Voyager, наблюдения с наземных телескопов и наблюдения космического телескопа Хаббла. Все вместе данные охватывают период с 1981 по 2016 год.
Больше:
- Пресс-релиз: НАСА находит спутники Нептуна, запертые в «Танце избегания»
- Научная работа: Орбиты и резонансы регулярных лун Нептуна
- Космический журнал: прибытие Тритона было хаосом для остальных лун Нептуна
