Сатурн теряет Титан – свой крупнейший спутник

Сб, Июнь 13, 2020 - 14:51 / Категория: Солнечная система

Луна, как известно, далеко не единственный спутник в нашей Солнечной системе. Так, если бы между планетами существовал конкурс на звание лучшего спутника, то Земля и Луна вряд ли одержали бы победу. Дело в том, что газовые гиганты Юпитер и Сатурн вместе являются гордыми обладателями более 150 лун: 82 естественных спутника вращаются вокруг Сатурна, а Юпитер окружают по меньшей мере 79 небесных тела. Согласитесь, выбор непростой, но в тройке лидеров обязательно должен быть Титан – самая большая луна Сатурна, на которой есть метановые реки, озера и моря. Это особенный спутник который, как недавно выяснили ученые, отдаляется от родной планеты в 100 раз быстрее, чем считалось раньше. Но почему?

Гений прозы и научной фантастики Курт Воннегут в романе «Сирены Титана» писал об этой луне так: «Воздух Титана можно сравнить с воздухом, какой бывает на Земле весенним утром возле двери пекарни, выходящей на задний дворик». К сожалению, на Титане нет воздуха и пекарен, но мы все равно не хотим, чтобы этот удивительный спутник исчез. К несчастью для нас, этот хаотичный мир отдаляется от своей планеты-хозяина в 100 раз быстрее, чем первоначально предполагали астрономы.

Используя данные миссии NASA «Кассини», группа ученых из Jet Propulsion Laboratory (NASA) сделала удивительное открытие, которое показало, что в прошлом Титан был гораздо ближе к Сатурну и что вся система из 82 спутников расширяется быстрее, чем считалось ранее. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy и, как пишет Inverse, добавляют еще больше вопросов о возрасте системы Сатурна и о том, как образовались его спутники. Считается, что 4,5 млрд лет назад, когда родилась Солнечная система, спутник Сатурна был намного ближе к планете, но за прошедшие годы мигрировал на расстояние около 1,2 млн км от газового гиганта.

Почему мигрируют луны?

Все луны удаляются от планет, вокруг которых вращаются. Даже наша Луна медленно отдаляется от Земли, дрейфуя на 3,8 сантиметров каждый год, из-за чего длительность суток постепенно увеличивается. Но чтобы мы с вами это заметили, должны пройти миллионы лет. Отметим, что все спутники формируются по-разному. Некоторые образовались одновременно с планетой-хозяином в результате столкновения, другие когда-то бороздили космические просторы в виде камней, но впоследствии были захвачены гравитацией Сатурна.

Сила гравитации газового гиганта, наравне с гравитационным притяжением между лунами, удерживает спутники на орбите планеты. Однако с течением времени спутники удаляются все дальше и дальше от принимающей планеты. Связано это с тем, что гравитация спутника, сколь бы мала она ни была, вызывает приливные явления на центральной планете.

Сегодня астрономам известно о существовании 82 спутников Сатурна. Считается, что планеты с таким огромным количеством естественных спутников будут «выталкивать» свои внешние спутники, такие как Титан, гораздо медленнее, чем спутники на внутренних орбитах, поскольку они находятся дальше всего от гравитационного притяжения планеты. Однако результаты нового открытия предполагают, что внешние спутники могут быть отодвинуты планетой-хозяином еще дальше с той же скоростью, что и внутренние луны.

Титан – особенная луна

Чтобы измерить скорость миграции Титана, исследователи отслеживали положение спутника на изображениях, полученных в ходе миссии NASA «Кассини.» Полученные данные затем сравнили с радиоволнами, которые посылал на Землю этот космический аппарат в период с 2006 по 2016 годы. Кстати, отслеживая изменение частоты сигнала радиоволн в 2019 году ученые составили подробную карту эволюции орбиты Титана, о чем подробно рассказала моя коллега Дарья Елецкая.

"Кассини" стартовал 15 октября 1997 года и вышел на орбиту Сатурна 30 июня 2004 года. За время своей 20-летней миссии космический аппарат совершил почти 300 оборотов вокруг газового гиганта и сделал более 453 000 снимков, отправив на Землю 635 гигабайт данных.

Так как масса Сатурна значительно превосходит массу Титана, а в газообразной среде в недрах Сатурна вызванное приливом трение ниже, предполагалось, что Титан удаляется от своей планеты медленнее, не более чем на 0,1 сантиметра в год. Но используя два независимых набора данных — астрометрический и радиометрический — и два разных метода анализа, астрономы получили результаты, согласно которым Титан удаляется от Сатурна со скоростью 11 сантиметров в год — почти в три раза больше, чем внешняя миграция нашей Луны.

Авторы исследования также отмечают, что полученные результаты для Титана и пяти других спутников согласуются с ранее полученными данными, а также с теорией, которую в 2016 году предложил сотрудник кафедры теоретической астрофизики Калифорнийского технического университета Джим Фуллер. Он предсказал, что скорость миграции Титана будет намного быстрее, чем предполагает стандартная теория, так как луна вызывает приливы на Сатурне с определенной частотой. Также это говорит о том, что сформировался Титан гораздо ближе к Сатурну, но с течением времени мигрировал в свое нынешнее положение.

Источник

Комментировать