Нереида, спутник Нептуна, долгое время рассматривался как «незваный гость», похищенный из пояса Койпера. Однако, возможно, именно этот объект является единственным сохранившимся остатком древней спутниковой системы планеты. Новое исследование корректирует существующие взгляды на бурное прошлое Нептуна и способствует пониманию того, как газовые гиганты формировали свои окрестности в эпоху зарождения Солнечной системы.
Астрономы рассматривают самый крупный спутник Нептуна, Тритон, как нечто необычное. Он обладает ретроградной орбитой, то есть движется вокруг планеты в направлении, противоположном большинству крупных спутников. В связи с этим, в планетологии уже долгое время преобладает гипотеза о том, что Тритон образовался в поясе Койпера и впоследствии был притянут гравитацией Нептуна. В дальнейшем его орбита стабилизировалась, а изначальная система спутников планеты была разрушена.
На фоне этого Нереида казалась очередной пострадавшей от космического беспорядка. Эта луна Нептуна, третья по размеру и обладающая сильно вытянутой орбитой, относится к неправильным спутникам — объектам, захваченным извне. Однако Нереида всегда отличалась от них: она слишком велика, находится на небольшом расстоянии от Нептуна и обладает весьма необычными характеристиками.
После изучения Нереиды с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» группа ученых во главе с Мэттью Беляковым из Калифорнийского технологического института (США) пришла к выводу, что ее формирование, скорее всего, связано с другими процессами. Результаты научной работы представлены в журнале Science Advances.
Инфракрасный спектральный анализ луны выявил обилие водяного льда на ее поверхности, однако ее состав существенно отличается от характеристик известных объектов пояса Койпера. Обычно органические соединения и космическое выветривание приводят к тому, что поверхность подобных тел становится темнее и приобретает красноватый оттенок. В то же время, Нереида демонстрирует значительно большую яркость и имеет «синий» цвет в инфракрасном диапазоне. Сравнительный анализ этой луны с десятками транснептуновых объектов и со спутником Сатурна Фебой, который является классическим примером захваченного тела из пояса Койпера, не выявил совпадений.
Согласно новому сценарию, представленному в статье, изначально Нереида могла сформироваться как обычный спутник, возникший вблизи планеты. Позднее в систему вторгся Тритон. В процессе изменения своей орбиты после захвата, он гравитационно воздействовал на другие луны, приводя к тому, что часть из них была уничтожена, а другая – выброшена в космическое пространство. Нереида же, к счастью, избежала разрушения и приобрела вытянутую орбиту. Моделирование демонстрирует, что данный сценарий соответствует текущему положению спутника.
В новом исследовании Тритон был представлен в соответствии с общепринятой американской моделью, рассматривающей его как сформировавшееся тело, впоследствии захваченное Нептуном в процессе гравитационного взаимодействия в период формирования Солнечной системы.
Вместе с тем, другие исследования демонстрируют иную перспективу: образование и развитие Тритона, вероятно, прошло через более запутанный процесс и могло состоять из нескольких фаз изменения состояния системы планеты. Согласно одной из гипотез, Тритон не был полностью поглощен гравитационным полем Нептуна, а возник на орбите вокруг газового гиганта, что свидетельствует о Naked Science рассказывал ранее.