Внутренние луны Нептуна родились из обломков другой планеты — «Уэбб»
У Нептуна нет обычной для планет-гигантов упорядоченной системы крупных спутников. Долго это оставалось загадкой, но новые данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» помогли ученым восстановить хронологию древней катастрофы. Команда исследователей из Калифорнийского технологического института изучила кольца Нептуна и его три внутренние луны — Лариссу, Галатею и Протей. Их уникальный химический состав подтвердил гипотезу о том, что нынешние спутники родились из обломков уничтоженной древней планеты. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Глина из недр исчезнувшего гиганта
Внутренние луны Нептуна крайне малы и расположены близко к планете, из-за чего их трудно изучать с Земли. С помощью спектрометра ближнего инфракрасного диапазона «Уэбба» астрономы впервые получили детальные данные об их химическом составе.
Результаты удивили: в спектрах Лариссы, Галатеи и колец планеты обнаружились следы филлосиликатов — богатых магнием глинистых минералов.
«Филлосиликаты никогда раньше не находили в глубоком космосе за пределами Юпитера», — объясняет ведущий автор работы Райли Дэвис.
Эти минералы могут формироваться исключительно в присутствии жидкой воды. При этом в изученных объектах следов водяного льда практически нет. По мнению ученых, этот материал мог зародиться только глубоко внутри крупного космического тела, которое обладало достаточной массой и внутренним теплом, чтобы растопить лед. Маленькие современные луны на такую роль не подходят.
Захват Тритона и планетарный погром
Ученые выдвинули две версии происхождения этих минералов. Основная гипотеза гласит, что изначально у Нептуна была упорядоченная система крупных ледяных лун, похожая на систему Урана. Однако миллиарды лет назад планета захватила своей гравитацией Тритон — массивный объект из пояса Койпера. Вторжение этого гиганта дестабилизировало орбиты спутников, спровоцировав их масштабное столкновение и полное уничтожение. Из оставшихся осколков (примерно 1% от общей массы первоначального вещества) позже сформировались нынешние внутренние луны.
Косвенно эту теорию подтверждает и другое недавнее исследование, который предполагает, что спутник Нереида — единственный уцелевший фрагмент той первородной системы.
Альтернативный сценарий предполагает, что мимо Нептуна слишком близко пролетел крупный отдельный объект размером с Плутон. Приливные силы планеты буквально разорвали его на части, и его внутренние недра послужили строительным материалом для новых спутников.
Неразгаданная химическая аномалия
Интересно, что самый крупный из исследованных внутренних спутников — Протей — филлосиликатов не содержит. Возможно, он сформировался в другой части газопылевого диска или подвергся последующему нагреву.
Кроме того, на всех трех лунах ученые зафиксировали неизвестный гидратированный минерал, которого нет ни в одной спектральной базе данных.
По сути, катастрофа планетарного масштаба «вывернула наизнанку» древние космические тела, и теперь астрономы получили уникальный шанс изучить состав, который обычно скрыт глубоко в недрах ледяных миров.
