Спутник улетает от Сатурна в 100 раз быстрее, чем ожидали ученые

Интересно

Планеты Солнечной системы очень медленно отлетают все дальше от Солнца, а большинство спутников медленно покидают свои планеты из-за приливного ускорения.

Так что нет ничего особенного в том, что Титан медленно улетает от Сатурна. Только вот оказалось, что он это делает в 100 раз быстрее, чем думали астрономы.

А это означает, что спутник, вероятно, сформировался гораздо ближе к планете, и за прошедшие миллиарды лет отлетел на расстояние около 1,2 миллиона километров. Видимо, вся система лун и колец Сатурна гораздо динамичнее, чем мы считали.

В общем, что-то мы не понимаем в приливных силах и в приливном ускорении в окрестностях Сатурна.

Проще всего разобраться в феномене приливного ускорения на примере Земли и Луны (хотя система Земля-Луна довольно необычна в этом плане, потому что масса Луны слишком велика, обычно спутники гораздо легче).

Двигаясь вокруг нашей планеты, Луна притягивает к себе океаны (и саму Землю), вынуждая их деформироваться. Земля при этом вращается в том же направлении, но быстрее. В результате «прилив» оказывается чуть впереди Луны. Он тормозит вращение Земли, но своей массой притягивает Луну, увеличивая ее орбитальный момент импульса, и Луна медленно удаляется от Земли. Луна отлетает от Земли примерно на 3.82 сантиметра в год.

Нечто подобное творится и в отношениях Титана и Сатурна. Но так как Сатурн покрыт газом, а не водой, астрономы считали, что там будет создаваться меньше трения, а значит и спутник будет удаляться медленее, примерно на 0,1 сантиметра в год.

Но вот измерения двумя методами показали, что Титан удаляется от Сатурна на 11 сантиметров в год, в почти три раза быстрее удаления Луны от Земли.

Первым методом была астрометрия, измеряющая позицию Титана относительно звездного фона. Тут данные Кассини соотносили с измерениями за всю историю наблюдений, начиная с 1886 года.

Второй метод — радиометрия. Кассини 10 раз подлетала к Титану в период с 2006 по 2016 годы. Эти сближения позволили точно измерить изменения в скорости аппарата под действием притяжения Титана.

Анализ этих двух наборов данных привел к неожиданному результату. Методы дали один и тот же результат, который не совпадал с предыдущими расчетами.

Есть лишь одна теория, которая предсказывала более быструю миграцию Титана. Это теория, предложенная в 2016 году одним из авторов нового исследования. Согласно той теории, резонансная блокировка (resonance locking), встречающаяся у двойных звезд, может ускорять миграцию спутников газовых гигантов.

Посмотрим, какие результаты даст Юнона, аппарат, изучающий Юпитер и его спутники.


Исследование было опубликовано в Nature Astronomy. DOI:10.1038/s41550-020-1120-5

Источник

Оцените статью
Саморазвитие IQ