Największy księżyc Saturna, Tytan, być może nie powstawał stopniowo przez miliardy lat, ale powstał w wyniku kataklizmicznego zderzenia dwóch dużych księżyców około 400 milionów lat temu. Ta nowa hipoteza, poparta danymi ze statku kosmicznego Cassini, oferuje przekonujące wyjaśnienie kilku tajemniczych cech układu Saturna, w tym pochodzenia jego słynnych pierścieni i dziwnych orbit innych księżyców.
Księżyc narodzony w chaosie
Przez dziesięciolecia naukowcy snuli teorię, że Tytan powstawał powoli, podobnie jak większość księżyców, w wyniku nagromadzenia się pyłu i skał. Jednak najnowsze badania obalają ten punkt widzenia. Badanie, opublikowane na serwerze preprintów arXiv i zaakceptowane do publikacji w The Planetary Science Journal, sugeruje, że Tytan jest produktem gwałtownej fuzji. Dwa masywne księżyce – zwane „Proto-Titan” i „Proto-Hyperion” – zderzyły się, w wyniku czego powstał księżyc, który znamy dzisiaj.
To nie było miękkie połączenie; była to kolizja na pełną skalę. To zderzenie może również wyjaśniać istnienie Hyperiona, kolejnego księżyca Saturna. Uważa się, że ten mniejszy księżyc, mający około 135 kilometrów szerokości, powstał z gruzu rozrzuconego po pierwszym uderzeniu, podobnie jak ziemski Księżyc powstał w wyniku zderzenia Thei z wczesną Ziemią.
Brakujący księżyc i nachylenie orbity Saturna
Saturn ma obecnie co najmniej 274 księżyce, czyli więcej niż jakakolwiek inna planeta w naszym Układzie Słonecznym. Jednak astronomowie od dawna podejrzewali, że inny duży księżyc krążył kiedyś wokół gazowego olbrzyma, ale w tajemniczy sposób zniknął. Niezwykłe nachylenie planety, które daje nam wyraźny widok na jej pierścienie, wskazuje, że masywny obiekt zakłócił kiedyś jej orbitę. Naukowcy sugerują, że ten brakujący księżyc nie zaginął, ale został zniszczony w tym samym kataklizmie, który stworzył Tytana.
Kluczowy dowód? Hyperiona. Jej rezonans orbitalny z Tytanem – okrążający Saturna trzy razy na każde cztery orbity Tytana – ma miejsce stosunkowo niedawno, bo ma około kilkuset milionów lat. Okres ten zbiega się z rzekomym zniknięciem zaginionego księżyca, co sugeruje, że Hyperion może być pozostałością po uderzeniu.
Pierścienie i anomalie orbitalne
Nie tylko Tytan i Hyperion mogły spowodować kolizję. Naukowcy spekulują, że szczątki powstałe w wyniku zderzenia ostatecznie osiadły w pierścieniach Saturna, których wiek szacuje się na około 100 milionów lat. Zaprzecza to wcześniejszym danym, które sugerowały, że pierścienie są znacznie starsze.
Dodatkowo kolizja może wyjaśnić nachylone orbity innych księżyców Saturna, takich jak Japetus i Rhea. Ich niezwykłe kąty sugerują, że były pod wpływem oddziaływań grawitacyjnych powstałych w wyniku kataklizmu.
Młody księżyc z kilkoma bliznami
Wyjątkowo gładka powierzchnia Tytana – pozbawiona rozległych kraterów obserwowanych na starszych księżycach, takich jak księżyc Jowisza Io – również potwierdza nową hipotezę. Młody księżyc miałby mniej czasu na gromadzenie się blizn po uderzeniach. Naukowcy sugerują, że przed uderzeniem Proto-Titan był prawdopodobnie pokryty dużymi kraterami, jednak uderzenie zmieniło jego powierzchnię, tworząc stosunkowo nieskazitelną powierzchnię, którą widzimy dzisiaj.
Przyszłe badania
Oczekuje się, że misja Dragonfly, której wystrzelenie zaplanowano na 2028 r., dotrze na Tytana do 2034 r. Ten bezzałogowy statek kosmiczny przypominający drona będzie badał powierzchnię i atmosferę Księżyca, potencjalnie dostarczając ostatecznych dowodów na poparcie hipotezy uderzenia i odkrywając dalsze tajemnice tego tajemniczego świata.
Nowe badanie zmienia nasze rozumienie Tytana, przedstawiając go nie jako relikt wczesnego Układu Słonecznego, ale jako produkt stosunkowo niedawnej kosmicznej przemocy. To zderzenie nie tylko wyjaśnia powstanie Tytana, ale także oferuje jednolite wyjaśnienie kilku długotrwałych tajemnic układu Saturna.
