Титан мог родиться в результате гигантской космической аварии: новое исследование переписывает историю спутника Сатурна
Крупнейший спутник Сатурна, Титан, возможно, состоит из двух разных лун, которые столкнулись друг с другом сотни миллионов лет назад, предполагает новое исследование. Если это подтвердится, то это эпическое столкновение также может помочь разгадать несколько давних загадок, связанных с газовым гигантом, включая то, как сформировались его знаменитые кольца.
Титан — второй по величине спутник в Солнечной системе после юпитерианского Ганимеда. Его диаметр составляет около 5150 километров, что примерно в 1,5 раза больше земной Луны и примерно на 5% больше Меркурия.
Помимо своих огромных размеров, Титан известен своей плотной атмосферой, состоящей в основном из азота и примерно в 1,5 раза более плотной, чем земная. Это также единственное, кроме Земли, тело Солнечной системы, на поверхности которого подтверждено наличие жидкости в виде метана, что делает его потенциальным кандидатом на наличие внеземной жизни. Зонд «Гюйгенс» Европейского космического агентства совершил посадку на Титане в 2005 году, сделав его единственным спутником, помимо нашего собственного, на который совершил посадку космический аппарат.
До сих пор исследователи полагали, что, как и большинство других лун, Титан сформировался миллиарды лет назад в результате постепенного накопления крошечных кусков горных пород и пыли. Но в новом исследовании, загруженном 9 февраля на сервер препринтов arXiv и принятом к публикации в The Planetary Science Journal, ученые из Института SETI показали, что это может быть не так.
Основываясь на данных, собранных зондом НАСА «Кассини», который пролетел мимо Титана и доставил на его поверхность «Гюйгенс», команда из SETI предполагает, что Титан мог сформироваться около 400 миллионов лет назад, когда две примерно одинаковые по массе луны врезались друг в друга.
Исследователи утверждают, что это столкновение также могло породить другой спутник Сатурна — Гиперион. Этот меньший спутник, ширина которого составляет около 135 километров, вероятно, сформировался из обломков столкновения, подобно тому, как образовалась земная Луна, когда протопланета Тейя врезалась в Землю около 4,5 миллиарда лет назад.
Кроме того, по словам команды, новая гипотеза может объяснить необычные орбиты нескольких других спутников Сатурна.
Потерянная луна Сатурна
У Сатурна как минимум 274 луны — больше, чем у любой другой планеты — после недавнего открытия 128 новых естественных спутников. Однако исследователи давно подозревали, что одной массивной луны не хватает.
Орбита Сатурна вокруг Солнца сильно наклонена относительно остальных планет (за исключением его своеобразного соседа Урана), что не только позволяет нам видеть необыкновенные кольца планеты, но и намекает на то, что что-то массивное когда-то вывело его из положения. Этим загадочным объектом, скорее всего, была большая луна, которую, как давно подозревали исследователи, гравитация выбросила прочь от Сатурна.
В новом исследовании ученые изучили возможность того, что эта луна не исчезла, а была уничтожена.
Самая «важная улика» того, что эта другая луна была разрушена, — это Гиперион, который находится в орбитальном резонансе с Титаном, совершая три оборота вокруг Сатурна на каждые четыре оборота Титана.
«Мы поняли, что связь Титана и Гипериона относительно молодая, ей всего несколько сотен миллионов лет», — заявил в пресс-релизе ведущий автор исследования и научный сотрудник SETI Матия Чук. «Это относится примерно к тому же периоду, когда исчезла дополнительная луна. [Так что], возможно, Гиперион не пережил этот катаклизм, а стал его результатом».
Смоделировав множество сценариев на основе данных «Кассини», команда теперь считает, что две массивные луны, названные «Прото-Титан» и «Прото-Гиперион», столкнулись друг с другом, в результате чего родился Титан, а затем из остатков массивного столкновения образовался Гиперион.
Кольца, орбиты и… автомобили (отсылка к Dragonfly)
Гиперион мог быть не единственной луной, созданной или затронутой этим потенциальным столкновением.
Исследователи предполагают, что удар мог породить несколько других лун, которые медленно дрейфовали к Сатурну и столкнулись с другими существующими спутниками, создав поле обломков, которое в конечном итоге сформировало кольца Сатурна около 100 миллионов лет назад. (Эта гипотеза противоречит недавнему исследованию, которое показало, что кольца Сатурна намного старше, чем считалось ранее.)
Команда также теоретизирует, что столкновение может объяснить неустойчивые орбиты двух других спутников Сатурна — Япета и Реи, которые значительно наклонены по сравнению с окружающими их спутниками и находятся в некотором резонансе с орбитой Титана.
Кроме того, их гипотеза может объяснить удивительное отсутствие ударных кратеров на Титане: поскольку он намного моложе, чем считалось ранее, он подвергся меньшему количеству метеоритных ударов. Команда предполагает, что до своего создания Прото-Титан, возможно, был покрыт следами от ударов, подобно спутнику Юпитера Каллисто.
НАСА готовится отправить свой зонд Dragonfly для посещения и исследования Титана. Запуск этого аппарата, похожего на дрон, запланирован на 2028 год, что позволит ему достичь спутника к 2034 году. Когда он прибудет, он потенциально сможет подтвердить гипотезу о столкновении и разгадать больше оставшихся загадок луны.
