Недавнее исследование, возглавленное астрономом SETI Institute Матией Цука, представляет новаторскую концепцию формирования самого крупного спутника Сатурна — Титана, а также известных колец планеты. В статье, подготовленной для публикации в Planetary Science Journal, утверждается, что Титан образовался в результате масштабного столкновения и последующего объединения двух более ранних небесных тел.
Миссия «Кассини», завершившаяся после тринадцати лет изучения системы Сатурна, предоставила ученым информацию, которая ставит под вопрос предыдущие представления об эволюции планеты. В частности, измерения распределения массы внутри Сатурна выявили, что его ядро более плотное, чем считалось ранее. Это скорректировало расчеты прецессии планеты и опровергло гипотезу о гравитационном резонансе с Нептуном. Чтобы объяснить эти отклонения, исследователи из MIT и UC Berkeley ранее предположили о наличии у Сатурна «потерянного» спутника, который был выброшен из системы и распался, сформировав кольца.
Группа Матии Цука продолжила исследования и с помощью компьютерного моделирования установила, что наиболее вероятным сценарием для подобного гипотетического спутника было бы не изгнание, а столкновение с Титаном. Важную роль в понимании этого процесса сыграл самый маленький и необычный спутник Сатурна — Гиперион. Этот спутник отличается неправильной формой, хаотичным вращением и орбитой, связанной гравитационной блокировкой с Титаном. « По словам Цука, в ходе моделирования, когда дополнительный спутник становился неустойчивым, Гиперион часто исчезал, и выживал лишь изредка. Они выяснили, что система Титан-Гиперион существует сравнительно недавно — ее возраст составляет всего несколько сотен миллионов лет. Скорее всего, Гиперион не смог пережить это бедствие, а сформировался вследствие негоё ».
Новая модель предполагает, что Титан возник в результате объединения двух объектов: «прото-Титана», размеры которого были почти идентичны современному спутнику, и более мелкого «прото-Гипериона». Данное столкновение позволяет объяснить ряд нерешенных вопросов: относительно небольшое количество ударных кратеров на поверхности Титана (она была переплавлена или обновлена), его вытянутую орбиту (которая в настоящее время постепенно становится круговой, что свидетельствует о недавнем возмущении), а также происхождение самого Гипериона, который, вероятно, состоит из фрагментов того древнего столкновения».
Теория также ассоциирует слияние спутников с формированием колец Сатурна. Более десяти лет назад та же научная группа высказала предположение, что кольца образовались из остатков столкновений спутников среднего размера, находившихся на более близких к планете орбитах. Новые данные свидетельствуют о том, что причиной этой катастрофы послужил сам Титан. Изменение орбиты Титана вследствие слияния вызвало орбитальный резонанс с внутренними спутниками. Гравитационное воздействие планеты-гиганта дестабилизировало их орбиты, растягивая их и вызывая столкновения между соседними спутниками. Часть образовавшихся обломков вновь объединилась, а небольшая их часть упала внутрь системы, создав впечатляющие кольца. По мнению ученых, этот сценарий соответствует возрасту колец Сатурна, который оценивается примерно в 100 миллионов лет.
Миссия NASA Dragonfly, старт которой к Титану намечен на 2034 год, позволит проверить гипотезу о столкновении спутников. Этот аппарат, оснащенный ядерной энергоустановкой, проведет исследование геологического строения и химического состава поверхности. В случае подтверждения выдвинутой гипотезы, Dragonfly может выявить признаки того, что около полумиллиарда лет назад поверхность Титана испытала переплавку в результате катастрофического космического события, что кардинально изменит наше понимание эволюции спутников Сатурна.