Сатурн помог сформироваться галилеевым спутникам Юпитера

Иллюстрационный вид с поверхности Европы, одного из четырех галилеевых спутников Юпитера.

Новое исследование предполагает, что Сатурн сыграл ключевую роль в рождении самых больших спутников Юпитера.

Это открытие прольёт свет на то, могут ли потенциально обитаемые гигантские спутники формироваться около планет в других звёздных системах.

Четыре крупнейших спутника Юпитера – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто – также известные как галилеевы спутники, названы в честь Галилео Галилея, который обнаружил их в 1610 году. Все эти спутники крупнее Плутона, а Ганимед – самый большой спутник в Солнечной системе, даже больше, чем Меркурий.

Предыдущие исследования показали, что Ганимед и Каллисто, вероятно, должны иметь океаны под их ледяной поверхностью. А поскольку на Земле жизнь встречается практически везде, где есть вода, то существует вероятность того, что эти спутники потенциально пригодны для жизни, что и побудило учёных к размышлению о том, могут ли спутники за пределами Солнечной системы быть обитаемы. Однако до сих пор мало что известно о том, как формируются гигантские спутники.

Учёные отмечают, что галилеевы спутники образовались из диска материи, который окружал Юпитер на последних этапах формирования этой массивной планеты. Тем не менее, оставалось неизвестным, откуда взялись строительные блоки для этого диска.

В частности, предыдущая работа предполагает, что, когда Юпитер вращался в диске газа и пыли, который окружал новорожденное Солнце, он образовал разрыв в этом протопланетном диске. Этот пробел должен был в значительной степени изолировать Юпитер от остальной части протопланетного диска, что затрудняет объяснение того, как Юпитер собрал достаточное количество твёрдого материала, чтобы сформировать свои огромные спутники.

Новое же исследование предполагает, что галилеевы спутники, сформировались благодаря Сатурну.

“Сатурн играл важную роль в доставке строительных блоков для галилеевых спутников”, – сказал Томас Роннет (Thomas Ronnet), астрофизик из Университета им. Марселя во Франции.

Учёные разработали компьютерную модель зазора, сформированного Юпитером в протопланетном диске. Они обнаружили, что на внешнем краю зазора расположен резервуар планетезималей – блоков из которых и образуются планеты и астероиды.

Они также обнаружили, что Сатурн мог сформироваться в этом резервуаре планетезималей или мигрировать через него. Тогда его гравитационное воздействие выбросило бы эти строительные блоки к Юпитеру, что обеспечило бы достаточное количество материала для формирования галилеевых спутников на тех орбитах, на которых они сейчас и находятся.

Кроме того, исследователи отметили, что воздействие Сатурна на этот резервуар планетезималей также мог заполнить основной пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, богатыми углеродом астероидами. Исследователи сказали, что Сатурн также помог рассеять лёд во внутренней части Солнечной системе, что обогатило эту область водой.

“Наши данные показывают насколько необходимо присутствие гигантских планет для формирования планетарных системы и распределения меньших тел”, – сказал Роннет.

Полученные данные показывают, что гигантские спутники с большей вероятностью сформируются возле планет в системах с несколькими планетами, чем в системах с одной или изолированными планетами.

Если галилеевы спутники окажутся богаты углеродом, как и астероиды в основном поясе, значит они имеют общее происхождение. Подтвердить идею о влиянии Сатурна на формирование галилеевых спутников смогут будущие миссии к Юпитеру, такие как, например, космический аппарат Европейского космического агентства JUICE.

Учёные подробно изложили результаты своего исследования в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal, 9 апреля.


Больше информации: https://arxiv.org/

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *