2012-12-01
Предложена новая теория образования спутников планет
Принято считать, что луны вокруг планет формируются одним из трёх способов. Это либо гигантское столкновение, которое, как полагают в западном астрономическом сообществе, породило Луну, гравитационный захват близкого (и сформировавшегося независимо ранее) астероида или карликовой планеты, а также формирование одновременно с планетой из того же участка протопланетного облака.
Встречайте четвёртую теорию. Орелье?н Крида (
Уран и Нептун имели кольца, которым мог бы позавидовать даже нынешний Сатурн, то есть в 400 и 2 раза массивнее. (Здесь и ниже иллюстрации Frederic Durillon / animea.)
Во-первых, масса таких колец в начале истории нашей системы оказалась очень большой, несравнимой с нынешней. Например, Земля имела кольцо массой до 2,5% от её веса. Для сравнения можно напомнить, что масса Луны составляет лишь 0,0123 нынешней земной, то есть кольцо Земли на определённом этапе было вдове массивнее немаленького спутника. Однако на фоне других планет оно меркло. Особенно интересен Уран: его кольца некогда «весили» в 400 раз больше современных сатурновских, лидера Солнечной системы. Вдвое массивнее кольца, чем у последнего, были у Нептуна. Ну а сам Сатурн некогда «красовался» кольцами в 5 000 раз тяжелее нынешних. Даже Плутон имел кольцо массой до 20% от собственной, чего вполне достаточно для формирования из них Харона.
Почему французы вообще задумались о таком, казалось бы, нетривиальном происхождении спутников? Дело в том, что большинство спутников в нашей системе тем больше, чем дальше они от своей планеты. Для гипотезы одновременного формирования из протопланетного облака это большой минус: такая неравномерность размеров из неё не вытекает. Гипотеза гигантских столкновений не может отвечать за появление спутников у газовых гигантов — то есть за абсолютное большинство спутников вообще. Захват «пролетающих мимо» астероидов и прочих небесных тел также не должен приводить к упомянутой закономерности роста масс по мере удаления от планеты. Скажем, Фобос и Деймос, которые считаются полученными Марсом именно по этому механизму, выстроены наоборот: более массивный Фобос ближе к Красной планете.
Французские астрономы предлагают простое решение для этой «странности крупных планет». Спутники постепенно формировались из околопланетного кольца в районе неподалёку от
Хорошо видно, что у всех гигантов, кроме Юпитера, спутники тем больше, чем дальше они от планеты. Исключением можно считать разве что Япет (отсутствует на иллюстрации).
Строго говоря, из околопланетного кольца получилась и Луна, отмечают французы; после того как
Впрочем, новая концепция не может претендовать на роль волшебной палочки, объясняющей все пробелы со спутниками нашей системы. Слабость модели в том, что она мало применима к Юпитеру: его спутники не соблюдают закономерность «чем дальше, тем больше». То же относится и к
По мнению астрономов, чем массивнее планета-гигант (а именно таковы Юпитер и в меньшей степени Сатурн), тем быстрее она сформировалась, а следовательно, тем больше была вероятность для неё получить (захватить первой) спутники, которые, как и сами планеты, образовались именно из протопланетного диска.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале
Подготовлено по материалам