Гигантский астероид сместил ось самого большого спутника Солнечной системы

ХИРАТА Наоюки из университета Кобе был первым, кто осознал, что место падения астероида на спутник Юпитера Ганимед находится почти точно на самом дальнем от Юпитера меридиане. Фото: HIRATA Naoyuki / Kobe University

Около 4 миллиардов лет назад в спутник Юпитера Ганимед врезался астероид. Теперь исследователи из Университета Кобе поняли, что ось крупнейшего спутника Солнечной системы сместилась в результате столкновения. Это подтверждает теорию о том, что астероид был примерно в 20 раз больше того, который положил конец эпохе динозавров на Земле и вызвал одно из крупнейших столкновений в Солнечной системе.

Ганимед – самый большой спутник в Солнечной системе. Он интересен тем, что под его ледяной поверхностью находятся океаны жидкой воды. Как и у земной Луны, она зафиксирована в приливном направлении, что означает, что она всегда обращена одной и той же стороной к планете, вокруг которой вращается, и, следовательно, также имеет обратную сторону. На значительных участках поверхности Луна покрыта бороздами, образующими концентрические круги вокруг одного конкретного места, что привело исследователей в 1980-х годах к выводу, что они являются результатом крупного столкновения.

«Спутники Юпитера – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто – имеют интересные индивидуальные особенности, но мое внимание привлекли именно эти борозды на Ганимеде», – говорит планетолог из Университета Кобе Хирата Наоюки. «Мы знаем, что эта особенность появилась в результате столкновения с астероидом около 4 миллиардов лет назад, но мы не знали, насколько сильным было это столкновение и какое влияние оно оказало на спутник».

Данные с удаленного объекта скудны, что сильно затрудняет исследования, поэтому Хирата первым понял, что предполагаемое место удара находится почти точно на самом удаленном от Юпитера меридиане. По аналогии с ударом о Плутон, который вызвал смещение оси вращения карликовой планеты и о котором мы узнали благодаря космическому зонду New Horizons, удалось предположить, что Ганимед тоже подвергся подобной переориентации. Хирата – специалист по моделированию столкновений со спутниками и астероидами, и это позволило ему рассчитать, какой именно удар мог вызвать такие изменения.

В журнале Scientific Reports ученый опубликовал данные о том, что диаметр астероида, вероятно, составлял около 300 километров, что примерно в 20 раз больше того, который столкнулся с Землей 65 миллионов лет назад, положил конец эпохе динозавров и образовал переходный кратер диаметром от 1400 до 1600 километров. (Переходные кратеры, широко используемые в лабораторных и вычислительных симуляциях, представляют собой полости, образовавшиеся непосредственно после выемки кратера и до того, как материал осядет в кратере и вокруг него). Согласно моделированию, только удар такого размера может привести к тому, что изменение в распределении массы вызовет смещение оси вращения спутника в его нынешнее положение. Этот результат верен независимо от того, где на поверхности произошел удар.

«Я хочу понять происхождение и эволюцию Ганимеда и других спутников Юпитера. Гигантский удар, должно быть, оказал значительное влияние на раннюю эволюцию Ганимеда, но тепловые и структурные эффекты удара на внутреннюю часть Ганимеда еще совершенно не изучены. Я считаю, что дальнейшие исследования внутренней эволюции ледяных лун могут быть проведены в будущем», – объясняет Хирата.

Интересный своими подповерхностными океанами, Ганимед является конечным пунктом назначения космического зонда ЕКА JUICE. Если все пойдет хорошо, космический аппарат выйдет на орбиту вокруг Ганимеда в 2034 году, будет вести наблюдения в течение шести месяцев и отправлять множество данных, которые помогут ответить на вопросы Хираты.

[Фото: HIRATA Naoyuki / Kobe University]


Источник