Луны Нептуна кружатся в диком танце, избегая друг друга

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.