Крупнейшая луна Сатурна, Титан, возможно, не формировалась постепенно в течение миллиардов лет, а возникла в результате катастрофического столкновения двух крупных лун примерно 400 миллионов лет назад. Эта новая гипотеза, подкреплённая данными с космического аппарата Cassini, предлагает убедительное объяснение нескольким загадочным особенностям Сатурнианской системы, включая происхождение её знаменитых колец и странные орбиты других лун.
Луна, рождённая в хаосе
На протяжении десятилетий учёные предполагали, что Титан образовался медленно, как и большинство лун, путём накопления пыли и камня. Однако недавние исследования опровергают эту точку зрения. Исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv и принятое к публикации в журнале The Planetary Science Journal, предполагает, что Титан является продуктом насильственного слияния. Два массивных спутника – названные «Прото-Титаном» и «Прото-Гиперионом» – столкнулись, что привело к образованию луны, которую мы знаем сегодня.
Это было не мягкое соединение; это было полномасштабное столкновение. Это столкновение также может объяснить существование Гипериона, ещё одной луны Сатурна. Считается, что этот меньший спутник, шириной примерно 135 километров, образовался из обломков, разлетевшихся после первоначального столкновения, подобно тому, как Луна Земли, предположительно, возникла в результате удара Тейи о раннюю Землю.
Пропавшая луна и наклон орбиты Сатурна
В настоящее время Сатурн имеет по крайней мере 274 спутника, что больше, чем у любой другой планеты в нашей Солнечной системе. Тем не менее, астрономы давно подозревали, что ещё одна крупная луна когда-то вращалась вокруг газового гиганта, но таинственно исчезла. Необычный наклон планеты, который даёт нам чёткий вид на её кольца, намекает на то, что массивный объект когда-то нарушил её орбиту. Исследователи предполагают, что эта пропавшая луна не была потеряна, а уничтожена в том же катастрофическом событии, которое создало Титан.
Ключевая улика? Гиперион. Его орбитальный резонанс с Титаном – вращение вокруг Сатурна три раза на каждые четыре оборота Титана – относительно недавний, около нескольких сотен миллионов лет. Этот период времени совпадает с предполагаемым исчезновением пропавшей луны, что позволяет предположить, что Гиперион может быть остатком столкновения.
Кольца и аномалии орбит
Событие столкновения могло создать не только Титан и Гиперион. Исследователи предполагают, что обломки столкновения в конечном итоге осели в кольцах Сатурна, возраст которых, по оценкам, составляет около 100 миллионов лет. Это противоречит более ранним данным, которые предполагали, что кольца намного старше.
Кроме того, столкновение может объяснить наклонные орбиты других сатурнианских лун, таких как Япет и Рея. Их необычные углы позволяют предположить, что на них повлияли гравитационные взаимодействия, возникшие в результате катастрофического события.
Молодая луна с небольшим количеством шрамов
Удивительно гладкая поверхность Титана – лишённая обширной кратеризации, наблюдаемой на более старых лунах, таких как Ио, спутник Юпитера – также подтверждает новую гипотезу. У молодой луны было бы меньше времени, чтобы накопить ударные шрамы. Исследователи предполагают, что Прото-Титан, вероятно, был сильно кратерирован до столкновения, но удар перекроил его поверхность, создав относительно девственную поверхность, которую мы видим сегодня.
Будущие исследования
Миссия Dragonfly, запланированная к запуску в 2028 году, должна прибыть на Титан к 2034 году. Этот беспилотный космический аппарат, похожий на дрон, исследует поверхность и атмосферу луны, потенциально предоставив окончательные доказательства в подтверждение гипотезы о столкновении и раскрыв дальнейшие секреты этого загадочного мира.
Новое исследование меняет наше понимание Титана, представляя его не как реликт ранней Солнечной системы, а как продукт относительно недавнего космического насилия. Это столкновение не только объясняет образование Титана, но и предлагает единое объяснение нескольким давним загадкам в Сатурнианской системе.
