НАСА находит спутники Нептуна запертыми в «танце избегания»

79

Эксперты по орбитальной динамике называют это «танцем избегания» в исполнении крошечных лун Наяда и Таласса. Эти два партнера являются настоящими партнерами, и они движутся друг от друга всего на расстоянии около 1 150 миль (1850 км). Но они никогда не подобрались так близко друг к другу; Орбита Найада наклонена и идеально рассчитана. Каждый раз, когда он проходит медленную Талассу, расстояние между ними составляет около 2200 миль (3540 километров).

В этой вечной хореографии «Найад» вращается вокруг ледяного гиганта каждые семь часов, в то время как Таласса, на внешней трассе, занимает семь с половиной часов. Наблюдатель, сидящий на Талассе, увидит Найаду на орбите, которая дико меняется зигзагообразно, проходя дважды сверху и затем дважды снизу. Этот паттерн вверх, вниз, вниз повторяется каждый раз, когда Найад проходит четыре круга на Талассе.

По словам исследователей, хотя танец может показаться странным, он сохраняет стабильность орбит.

«Мы называем этот повторяющийся паттерн резонансом», – сказала Марина Брозович, эксперт по динамике солнечной системы Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, и ведущий автор новой статьи, которая была опубликована 13 ноября в Икаре. «Существует много разных типов« танцев », за которыми могут следовать планеты, луны и астероиды, но такого еще никогда не видели».

Вдали от притяжения Солнца планеты-гиганты внешней солнечной системы являются доминирующими источниками гравитации, и в совокупности они могут похвастаться десятками и десятками лун. Некоторые из этих лун образовались рядом с их планетами и никогда никуда не уходили; другие были позже захвачены, а затем заперты на орбитах, продиктованных их планетами. Некоторые орбиты в противоположном направлении вращают свои планеты; другие обмениваются орбитами с каждым другим, чтобы избежать столкновения.

Нептун имеет 14 подтвержденных лун. Несо, самый дальний из них, вращается по дикой эллиптической петле, которая уносит его почти на 46 миллионов миль (74 миллиона километров) от планеты, и на его завершение уходит 27 лет.

Naiad и Thalassa маленькие и имеют форму Tic Tacs, их длина составляет всего около 60 миль (100 километров). Они являются двумя из семи внутренних лун Нептуна, частью плотно упакованной системы, которая переплетена слабыми кольцами.

Так как же они оказались вместе – но друг от друга? Считается, что первоначальная спутниковая система была разрушена, когда Нептун захватил свою гигантскую луну, Тритон, и что эти внутренние луны и кольца образовались из остатков мусора.

«Мы подозреваем, что« Наяду »ударило по наклонной орбите 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 »могла прийти в этот необычный резонанс с Талассой»

Брозович и ее коллеги обнаружили необычный орбитальный паттерн, используя анализ наблюдений космическим телескопом Хаббла НАСА. Работа также дает первый намек о внутреннем составе внутренних спутников Нептуна. Исследователи использовали наблюдения, чтобы вычислить их массу и, следовательно, их плотность – которые были близки к плотности водяного льда.

«Мы всегда рады найти эти взаимозависимости между лунами», – сказал Марк Шоуолтер, планетарный астроном из Института SETI в Маунтин-Вью, Калифорния, и соавтор новой статьи. «Наяда и Таласса, 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».

Космический телескоп Хаббл – это проект международного сотрудничества между НАСА и Европейским космическим агентством. Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные исследования Хаббла. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов по исследованию астрономии в Вашингтоне.

Более подробную информацию о спутниках Нептуна можно найти здесь: https://solarsystem.nasa.gov/moons/neptune-moons/in-depth/