Jak długo małżeństwo przyzwyczajone do nawyków kuchennych, dwa księżyce Neptuna są mistrzami w dzieleniu się przestrzenią bez kolizji. I chociaż obie sytuacje mogą wydawać się dziwne dla obserwatora, oboje mają pewną taneczną cechę.
Mówimy o Thalassa i Naiad, dwóch księżycach Neptuna odkrytych przez Voyagera 2 w 1989 roku. Dwa księżyce są małe, każdy o długości około 60 mil, więc można je bardziej dokładnie nazwać księżycami. Są to dwa najbliższe księżyce Neptuna, a Naiad ma wewnętrzny tor.
Nie są okrągłe jak większe ciała i oba są prawdopodobnie ciałami gruzowymi, wydobytymi z fragmentów niektórych większych księżyców Neptuna. Te większe księżyce już dawno minęły, prawdopodobnie zniszczone przez perturbacje grawitacyjne z Trytonu.
Nowe badanie rzuca nieco światła na dziwny taniec orbitalny wykonywany przez parę i sugeruje, że nie ma nic podobnego w Układzie Słonecznym. Badanie nosi tytuł: „Orbity i rezonanse regularnych księżyców Neptuna”. Został opublikowany w czasopiśmie Icarus 13 listopada. Głównym autorem jest Marina Brozovic, ekspert w dziedzinie dynamiki układu słonecznego w Jet Propulsion Laboratory.
„Istnieje wiele różnych rodzajów„ tańców ”, którymi mogą podążać planety, księżyce i planetoidy, ale tego nigdy wcześniej nie widziano”.
Marina Brozovic, główny autor, JPL.
Brozovic i inni autorzy odkryli, że Naiad i Thalassa są uwikłani w niezwykły rezonans orbitalny. Choć ich orbity dzieli tylko 1850 km (1150 mil), dwa księżyce nigdy się tak blisko siebie nie zbliżają. To dlatego, że orbita Naiada jest przechylona. Naiad podróżuje szybciej niż Thalassa, a kiedy mijają się nawzajem, zawsze dzieli ich odległość około 3540 km (2200 mil).
Naiad okrąża Neptuna przez siedem godzin, podczas gdy Thalassa zajmuje siedem i pół godziny. Komunikat prasowy dobrze wyjaśnia tę dziwną sytuację, mówiąc: „Obserwator siedzący na Thalassie widziałby Naiada na orbicie, która zmienia się dziko w zygzakowaty wzór, mijając dwa razy z góry, a następnie dwa razy z dołu”. Ten podwójny, podwójny wzór powtarza się za każdym razem, gdy wewnętrzny księżyc Naiad okrąża Thalassę cztery razy.
„Ten powtarzający się wzorzec nazywamy rezonansem” - powiedział główny autor Brozovic. „Istnieje wiele różnych rodzajów„ tańców ”, którymi mogą podążać planety, księżyce i planetoidy, ale tego nigdy wcześniej nie widziano”.
Kryptozoologia księżyców?
Zewnętrzny Układ Słoneczny jest miejscem, w którym można oczekiwać czegoś takiego. W wewnętrznym Układzie Słonecznym planeta ma jeden, dwa lub brak księżyców. W rzeczywistości są tylko trzy z nich, a księżyce Marsa, Fobos i Deimos, nie są niczym więcej niż dziwnymi kawałkami skały, podczas gdy księżyc Ziemi przypomina bardziej „właściwy” księżyc. Ale w zewnętrznym Układzie Słonecznym środowisko jest zupełnie inne.
Zamiast Słońca, które dominuje w wewnętrznym Układzie Słonecznym, gigantyczne planety gazowe dominują w układzie zewnętrznym. Szczycą się dziesiątkami księżyców wszystkich rozmiarów i typów. Jowisz ma ponad 75 księżyców, a Saturn ma ponad 80. Między nimi mają zamrożone księżyce z oceanami pod powierzchnią, księżyc wulkaniczny, księżyc z ciekłymi węglowodorami na powierzchni, a nawet księżyc, który może mieć własny pierścienie
Neptun ma 14 księżyców, a Uran 27. Księżyc Neptuna Tryton podąża wsteczną orbitą, co oznacza, że krąży w przeciwnym kierunku do obrotu planety, w przeciwieństwie do reszty księżyców planety. Tymczasem Uran ma 9 nieregularnych księżyców, z których 8 jest wstecznie. Niektóre księżyce w zewnętrznym Układzie Słonecznym uformowały się obok planet macierzystych, a niektóre zostały schwytane później. Istnieje nawet księżyc o nazwie Neso, którego eliptyczna orbita wokół Neptuna zabiera go na odległość 74 milionów kilometrów (46 milionów mil) od planety macierzystej. I zajmuje to 27 lat.
To trochę dziwne.
Ale oznaczenie go jako dziwnego nie pomaga w wyjaśnieniu. Co stało się z tymi dwoma księżycami, aby stworzyć ten olśniewający taniec?
„Podejrzewamy, że Naiad został wyrzucony na przechyloną orbitę w wyniku wcześniejszej interakcji z jednym z innych wewnętrznych księżyców Neptuna” - powiedział Brozovic. „Dopiero później, po ustaleniu nachylenia orbity, Naiad mógł osiąść w tym niezwykłym rezonansie z Thalassą.”
„Zawsze jesteśmy podekscytowani odkryciem tych współzależności między księżycami” - powiedział Mark Showalter, astronom planetarny z SETI Institute w Mountain View w Kalifornii i współautor nowego artykułu. „Naiad i Thalassa prawdopodobnie były zamknięte w tej konfiguracji od bardzo dawna, ponieważ dzięki temu ich orbity są bardziej stabilne. Utrzymują spokój, nigdy się nie zbliżając. ”
W swoim artykule autorzy twierdzą, że ich praca opiera się na najbardziej kompletnym zestawie danych dostępnych dla tych księżyców. Dane obejmują obserwacje Voyager, obserwacje z teleskopów ziemskich i obserwacje z teleskopu kosmicznego Hubble'a. Wszystkie dane obejmują lata od 1981 do 2016.
Więcej:
- Informacja prasowa: NASA znajduje księżyce Neptuna zamknięte w „Tańcu unikania”
- Artykuł badawczy: Orbity i rezonanse regularnych księżyców Neptuna
- Space Magazine: Przybycie Tritona było chaosem dla reszty księżyców Neptuna
