Астрономы обнаружили на окраине Солнечной системы нечто невиданное. Спутник Нептуна выделывает сложные пируэты, словно сознательно хочет избежать встречи со своим собратом. Учёные назвали это "танцем избегания".
Космическая хореография описана в научной статье, опубликованной в журнале Icarus.
Нептун – третья по массе и самая далёкая от светила планета Солнечной системы. Она была открыта только в XIX веке и до сих пор изучается в основном в телескопы. Единственным космическим аппаратом, приближавшимся к гиганту, был "Вояджер-2", запущенный в 1977 году и добравшийся до Нептуна в 1989 году (впрочем, наблюдения планеты он начал задолго до точки максимального сближения). Этот зонд пролетел вблизи "бога морей" в своём пути к границам Солнечной системы.
На сегодняшний день астрономам известно 14 спутников Нептуна. Самый внешний из них, Несо, делает один оборот вокруг своего патрона за 27 земных лет (!). Ближайшие же к планете луны, Наяда и Таласса, делают это за 7 и 7,5 часа, соответственно. Орбиты этой парочки в ближайшей точке разделяет всего 1850 километров. Это примерное расстояние между Москвой и Челябинском.
Казалось бы, и спутники в своём орбитальном движении должны время от времени подходить друг к другу на такую же дистанцию. Однако космос преподнёс учёным сюрприз.
В новой работе астрономы сделали самый точный расчёт траекторий Наяды и Талассы, основываясь как на данных "Вояджера-2", так и на наблюдениях "Хаббла". Самые ранние из использованных данных были получены ещё в 1981 году, самые свежие – в 2016 году.
Глазам исследователей открылось необычное зрелище. Оказалось, что плоскость орбиты Наяды постоянно колеблется. В результате Наяда оказывается то выше, но ниже Талассы (если считать, что северный полюс Нептуна расположен вверху). В своём движении по колеблющейся орбите Наяда описывает сложную кривую, похожую на синусоиду.
Наблюдатель, находящийся на Талассе, увидел бы, как Наяда описывает на небе зигзаг, дважды побывав в верхней точке траектории и дважды в нижней.
"Существует много разных типов "танцев", которые могут исполнять планеты, луны и астероиды, но такого мы ещё никогда не видели", – признаётся первый автор статьи Марина Брозович (Marina Brozović) из Лаборатории реактивного движения НАСА.
Хореографические этюды позволяют Наяде никогда не приближаться к Талассе ближе, чем на 3540 километров. Казалось бы, 3540 километров или 1850 – невелика разница в масштабах космоса. Нептун, для сравнения, находится от Солнца на расстоянии в 4,5 миллиарда километров! Но, как говорится, размер имеет значение. И Наяда, и Таласса невелики (около 100 километров). Такое крошечное тело может быть сдвинуто с орбиты даже незначительным воздействием. Так что благоразумная дистанция позволяет им сохранять статус-кво.
Учёные полагают, что нынешняя картина возникла, когда Нептун захватил из окружающего пространства свой гигантский спутник Тритон. Гравитация непрошеного гостя устроила в системе Нептуна настоящий хаос, многие спутники покинули свои места или были разрушены. Вероятно, столкновение с одним из таких спутников заставило Наяду двигаться по наклонной орбите, а притяжение Талассы стало своеобразным регулятором, меняющим этот наклон.
Новые данные также позволили астрономам точнее измерить массу и, следовательно, плотность Наяды и Талассы. Она оказалась равна 0,80 ± 0.48 и 1,23 ± 0,43 грамма на кубический сантиметр, соответственно. Это близко к плотности водяного льда. Вероятно, он занимает в составе этих лун немалое место.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о новом спутнике Нептуна и 12 новых спутниках Юпитера.
