Сатурн интригует астрономов своими уникальными характеристиками, среди которых особое место занимает Титан — второй по величине спутник в Солнечной системе. (Самый большой — спутник Юпитера Ганимед, а наша Луна занимает скромное 5 место). Традиционно считалось, что Титан возник миллиарды лет назад путем постепенного накопления материи из газопылевого облака. Но анализ данных миссии «Кассини» позволил ученым выдвинуть принципиально иную версию. Работа размещена на сервере препринтов arxiv.
Спутник Сатурна Титан образовался при катастрофическом столкновении 400 миллионов лет назад
Исследователи из Института SETI представили новую гипотезу происхождения крупнейшего спутника Сатурна Титана. Согласно исследованию Титан мог сформироваться всего 400 миллионов лет назад в результате катастрофического столкновения двух массивных спутников. При этом столкновении образовался не только Титан, но и кольца Сатурна.
Новое исследование предполагает, что крупнейший спутник Сатурна, Титан, образовался в результате столкновения двух массивных спутников около 400 миллионов лет назад. MARK GARLICK/Getty Images
Титан. Крупнейший спутник Сатурна — уникален. Это единственный мир в Солнечной системе, кроме Земли, обладающий стабильными водоемами на поверхности. Из-за крайне низких температур (около минус 180 градусов Цельсия) эти озера и моря наполнены не водой, а жидким метаном и этаном. Плотная азотная атмосфера создает давление, в полтора раза превышающее земное, что позволяет существовать полноценному круговороту жидкости: с метановыми дождями, реками и испарением.
Зонд Huygens Европейского космического агентства (ESA) приземлился на Титане 14 января 2005 года. Это изображение было снято космическим аппаратом на высоте около 5 км над поверхностью луны.
Согласно компьютерному моделированию, около 400 миллионов лет назад две гигантские луны, условно названные Прото-Титан и Прото-Гиперион, столкнулись друг с другом. Этот мощный удар привел к слиянию их масс в единый объект, который мы знаем сегодня.
Подобный сценарий делает Титан аномально молодым телом по космическим меркам. Возраст спутника подтверждается и состоянием его поверхности: на ней зафиксировано на удивление мало ударных кратеров, что нехарактерно для объектов, существующих с момента зарождения планетарной системы. Более того, эта теория проливает свет на загадку наклона оси Сатурна, указывая на то, что в прошлом систему сотрясали масштабные гравитационные перестройки.
Наследие древней катастрофы
Новое исследование предполагает, что Титан (слева) и Гиперион (справа) были сформированы в результате одного и того же массивного столкновения. Оба этих изображения в ложных цветах были сделаны зондом NASA «Кассини» во время его миссии к Сатурну.
Последствия того эпического столкновения не ограничились созданием Титана. Исследователи полагают, что обломки, разлетевшиеся после удара, стали строительным материалом для других небесных тел. В частности, спутник Гиперион, обладающий странной формой и специфической орбитой, вероятно, является «осколком» той катастрофы.
Как отмечает ведущий автор исследования Матийа Чук: «Мы поняли, что орбитальный резонанс между Титаном и Гиперионом относительно молод, ему всего несколько сотен миллионов лет. Это совпадает с периодом, когда исчезла предполагаемая лишняя луна. Возможно, Гиперион не просто пережил этот переворот, а стал его прямым результатом».
Исследователи утверждают, что столкновение, в результате которого образовался Титан, могло в конечном итоге привести к образованию знаменитых колец Сатурна, а также изменить орбиты нескольких других спутников Сатурна.
Кроме того, часть высвободившейся материи могла со временем мигрировать ближе к планете, столкнуться с другими мелкими спутниками и образовать знаменитые кольца Сатурна примерно 100 миллионов лет назад. Таким образом, одно событие связывает воедино происхождение крупнейшей луны, формирование колец и специфические орбиты таких тел, как Япет и Рея. Окончательно подтвердить или опровергнуть эту смелую гипотезу поможет будущая миссия NASA «Dragonfly», запуск которой запланирован на 2028 год.