Розбиті крижані світи сформували внутрішні місяці та кільця Нептуна

Планета Нептун має 16 відомих місяців, серед яких найбільшим є Тритон, що складає понад 99,5 відсотка маси всіх інших. Величезний розмір Тритона спонукає вчених вважати, що він є захопленим об'єктом з поясу Койпера, який порушив первісну систему місяців Нептуна після свого захоплення та подальшої еліптичної орбіти. Сьогодні деякі залишки цих первісних місяців є частиною пилових кілець, що обертаються навколо Нептуна. Але з чого складалася ця первісна система місяців? Чи були це ті ж самі малі світи, які ми спостерігаємо сьогодні, чи це частини того, що колись було значно більшими світами?

Дослідницька команда під керівництвом Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) зробила важливий крок у розгадці цієї загадки, досліджуючи можливе походження кілець Нептуна та трьох його менших місяців: Протей, Лариса і Галітея, діаметри яких становлять приблизно 420 км, 194 км і 175 км відповідно. Для порівняння, діаметр Тритона становить близько 2705 км. Результати цього дослідження нещодавно були опубліковані в журналі Science Advances і можуть допомогти науковцям краще зрозуміти походження не лише місяців Нептуна, а й інших місяців зовнішньої сонячної системи.

Зображення Нептуна, його кілець і кількох внутрішніх місяців, отримане за допомогою інструмента Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) на борту космічного телескопа Джеймса Вебба.

Використовуючи інструмент Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) на борту космічного телескопа Джеймса Вебба, дослідники встановили, що всі три місяці та кільця не містять водяного льоду. Це контрастує з об'єктами зовнішньої сонячної системи, враховуючи величезну відстань від Сонця, що вказує на інше можливе походження, а не на початковий стан. Крім того, було виявлено, що два з місяців (Лариса і Галітея) та кільця містять водяні глинисті мінерали з магнієм, що також вказує на інше походження.

В результаті дослідження вчені дійшли висновку, що всі три місяці та кільця походять з внутрішньої частини більших місяців, а можливо, й карликової планети, які були розірвані, коли Тритон був захоплений Нептуном багато років тому. Після цього цей матеріал зібрався разом (відомий як акреція), утворивши сучасні місяці та кільця. Також команда вказала, що Протей, не містячи водяних глин з магнієм, вказує на те, що цей малий місяць сформувався з іншої частини уламкового диска.

"Якщо Нептун колись мав систему місяців, яка виглядала приблизно так, як ми бачимо на Урані сьогодні, ми очікуємо, що вона була б повністю знищена в процесі захоплення Тритона," — заявив доктор Райлі Девіс, який завершив свій докторський ступінь у Caltech у 2026 році і є головним автором дослідження. "Це нові захоплюючі докази того, що в Нептуні сталося щось катастрофічне, що повністю знищило його первісні супутники, і ми починаємо бачити сліди, залишені цим процесом."

Нептун був вперше відкритий у вересні 1846 року, а Тритон був виявлений лише через місяць. Наступні 100 років знадобилося для відкриття наступного місяця Нептуна, яким став Нереїд у 1949 році. За ним слідувала Лариса у 1981 році, відкриття якої було підтверджено NASA під час історичного пролітного дослідження Voyager 2 у 1989 році. Під час цього ж проліту Voyager виявив п'ять додаткових місяців (Наяда, Таласса, Деспіна, Галітея та Протей), але офіційні записи вказують на те, що космічний апарат виявив шість нових місяців з підтвердженням Лариси. 2002 рік став ще одним важливим етапом у відкритті нових місяців Нептуна, оскільки було виявлено п'ять додаткових місяців (Галімеда, Сао, Лаомедея, Несо та S/2002 N 5). Місяць Псамате був відкритий у 2003 році, за ним слідував Гіппокамп у 2013 році, а в 2021 році був виявлений S/2021 N 1.

Які нові відкриття в історії місяців Нептуна зроблять дослідники в найближчі роки та десятиліття? Лише час покаже, і саме тому ми займаємося наукою!

Як завжди, продовжуйте займатися наукою та дивіться вгору!