Всесвіт

Супутник Титан віддаляється від Сатурна в 100 разів швидше, ніж припускали вчені

Нове дослідження вчених NASA та Італійського космічного агентства має значення для всієї системи Сатурна, а також для інших планет і супутників.

Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Подібно до того, як наш власний Місяць віддаляється від Землі по трохи кожен рік, інші супутники роблять те ж саме з планетами-господарями. Коли супутник обертається, його гравітація притягує планету, викликаючи тимчасове випинання на планеті.

Згодом енергія, створювана опуклістю і спаданням, переноситься з планети на супутник, відштовхуючи його все далі і далі. Наш Місяць віддаляється від нас на 3,8 сантиметра кожен рік.

Вчені гадали, що знають швидкість, з якою гігантський супутник Титан віддаляється від Сатурна, але нещодавно вони зробили дивовижне відкриття: використовуючи дані космічного корабля NASA Кассіні, вони виявили, що Титан дрейфує в сто разів швидше, ніж передбачалося раніше — близько 11 сантиметрів на рік.

Результати можуть допомогти вирішити давнє питання. Хоча вчені знають, що Сатурн утворився 4,6 мільярда років тому в перші дні існування Сонячної системи, існує велика невизначеність щодо того, коли утворилися кільця планети і його система з більш ніж 80 супутників. Титан в цей час знаходиться на відстані 1,2 мільйона кілометрів від Сатурна. Переглянута швидкість його зміщення говорить про те, що супутник зародився набагато ближче до Сатурна, що означало б, що вся система розширилася швидше, ніж вважалося раніше.

«Цей результат приносить новий важливий шматок головоломки для широко обговорюваного питання про вік системи Сатурна і як формувалися його супутники»,
— сказав Валерій Лейні, провідний автор роботи, опублікованої 8 червня в Nature Astronomy. Він проводив дослідження в якості вченого в Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії, перш ніж приєднався до Паризької обсерваторії в університеті PSL.

Осмислення міграції

Отримані дані про швидкість дрейфу Титану також є важливим підтвердженням нової теорії, яка пояснює і передбачає, як планети впливають на орбіти своїх супутників.

Протягом останніх 50 років вчені застосовували одні і ті ж формули для оцінки того, наскільки швидко супутник віддаляється від планети, і цей показник також можна використовувати для визначення віку супутника. Ті формули і класичні теорії, на яких вони засновані, були застосовані до великих і маленьких супутників по всій Сонячній системі. Теорії припускали, що в таких системах, як Сатурн, з десятками супутників, зовнішні супутники, такі як Титан, мігрували назовні повільніше, ніж супутники ближче, тому що вони знаходяться далі від гравітації планети.

Чотири роки тому теоретик-астрофізик Джим Фуллер, нині з Каліфорнійського технологічного інституту, опублікував дослідження, яке спростувало ці теорії. Теорія Фуллера пророкувала, що зовнішні супутники можуть мігрувати назовні з такою ж швидкістю, що і внутрішні супутники, тому що вони замикаються на орбіті іншого типу, яке пов’язане з конкретним коливанням планети і відштовхує їх назовні.

«Нові виміри мають на увазі, що такого роду взаємодії планета-супутник можуть бути більш помітними, ніж попередні очікування, і що вони можуть застосовуватися до багатьох систем, таких як інші планетні системи і навіть подвійні зоряні системи, де зірки обертаються навколо один одного», — сказав Фуллер, співавтор статті.

Щоб досягти своїх результатів, автори нанесли на карту зірки Кассіні і відстежили положення Титану. Щоб підтвердити свої висновки, вони порівняли їх з незалежним набором даних: за даними радіології, зібраними Кассіні. Протягом десяти польотів з 2006 по 2016 рік космічний апарат посилав радіохвилі на Землю. Вчені вивчили, як частота сигналу змінювалася в результаті їх взаємодії з навколишнім середовищем, щоб оцінити, як розвивалася орбіта Титану.

 

«Використовуючи два абсолютно різних набори даних, ми отримали результати, які повністю узгоджуються з теорією Джима Фуллера, яка передбачає набагато швидшу міграцію Титану», — сказав співавтор Паоло Тортора з італійського Болонського університету.
Тортора є членом команди Cassini Radio Science і працював над дослідженнями за підтримки Італійського космічного агентства.

Керований JPL, «Кассіні» був орбітальним апаратом, який спостерігав Сатурн більше 13 років, перш ніж вичерпав запас палива. Місія занурила його в атмосферу планети у вересні 2017 року, частково для захисту його супутника Енцелад, який, як Кассіні виявив, міг містити умови, придатні для життя.

Місія «Кассіні-Гюйгенс є спільним проєктом NASA, Європейським космічним агентством (ESA) і Італійським космічним агентством.

Натхнення: v-kosmose.com

Кнопка «Наверх»
Закрыть