Поверхность Ганимеда характеризуется необычной системой борозд. Ранее, в 1980-х годах, исследователи выдвинули гипотезу о том, что эти структуры образовались в результате самого масштабного космического столкновения. Согласно предварительным оценкам, удар нанес астероид, чей диаметр составлял около 300 километров. В рамках новой научной работы автор продемонстрировал, что столкновение повлекло за собой куда более значительные последствия.
Ганимед – спутник Юпитера, входящий в группу галилеевых спутников, и он является самым большим в нашей Солнечной системе. Его размеры превосходят размеры планеты Меркурий. Существуют предположения о наличии океана, расположенного под ледяной поверхностью Ганимеда.
Аппараты «Вояджер-1» и «Галилей» зафиксировали на Ганимеде необычные тектонические образования, представляющие собой впадины, также известные как борозды. Эти структуры многочисленно пересекают старые, тёмные регионы Галилея и Мариуса.
В 2020 году японские ученые показали, бороздчатая структура, охватывающая территорию в 7800 километров, формирует концентрические круги, исходящие из единой точки. Это послужило подтверждением ранее высказанной гипотезы о ее образовании в результате удара.
Борозды представляют собой древнейшие образования на поверхности Ганимеда, сформировавшиеся четыре миллиарда лет назад, и, таким образом, являются неоценимым источником данных о геологическом прошлом этого спутника. Наоюки Хирата, планетолог из Университета Кобе (Япония) и один из авторов открытия гигантской астроблемы на Ганимеде, провел моделирование последствий столкновения. Его статья опубликована в журнале Scientific Reports.
По мнению исследователя, вещество, выброшенное в результате столкновения с астероидом, сформировало гравитационное возвышение вблизи центра кратера. Это привело к изменению ориентации Ганимеда, а именно – к смещению оси его вращения.
Ганимед, подобно многим другим природным спутникам в Солнечной системе, находится в области приливного захвата. Это означает, что он постоянно обращен к Юпитеру одной стороной, так же, как Луна обращена к Земле.
Хирата отметил, что центр бороздчатой системы совпадает с долготой приливной оси. По его мнению, это указывает на переориентацию Луны. Подобная картина наблюдается и на равнине Спутника – самом крупном ударном кратере Плутона, где также выявили положительную гравитационную аномалию, предположительно вызвавшую изменение ориентации. В свою очередь, центр отрицательной гравитационной аномалии, скорее всего, был бы притянут к оси вращения.
Согласно проведенному исследованию, определена вероятность того, что центр бороздчатой системы оказался в нынешнем положении вследствие изменения ориентации спутника. Наиболее точные результаты были получены при радиусе астероида, равном 150 километров, и радиусе переходного кратера (до его обрушения) в диапазоне 700-800 километров.
«Хирата, в интервью пресс-службе университета, рассказал о своей заинтересованности в происхождении и развитии спутников Юпитера. По его словам, мощное столкновение оказало заметное воздействие на раннюю историю Ганимеда. Тепловые и структурные последствия этого столкновения для его внутренней структуры пока не получили достаточного изучения. Следующую работу планетолог планирует посвятить исследованию эволюции недр самого большого спутника.
Ганимед станет завершающей фазой миссии JUICE, которую Европейское космическое агентство начало более года назад. Ожидается, что космический аппарат займет орбиту спутника в 2034 году и после шести месяцев исследований прекратит свое существование, коснувшись его поверхности.