Dodano: 18 listopad 2019r.

Niezwykłe orbity dwóch księżyców Neptuna

Astrofizycy z NASA przyglądając się Neptunowi dostrzegli, że jego dwa księżyce - Najada i Talassa – poruszają się w niezwykły sposób. Dziwne orbity dwóch księżyców są wyjątkowe, ale dzięki nim obiekty unikają kolizji.

Niezwykłe orbity dwóch księżyców Neptuna

 

Księżyce Najada i Talassa to stosunkowo małe obiekty. Oba mają niecałe 100 kilometrów średnicy i ścigają się wokół swojej planety w tym, co naukowcy z NASA nazwali „tańcem unikania” (z ang. dance of avoidance). Opis unikatowych orbit dwóch księżyców Neptuna ukazał się w piśmie „Icarus”.

Orbity Najada i Talassy dzieli zaledwie 1850 kilometrów. Ale Księżyce nigdy nie znajdują się tak niebezpiecznie blisko siebie. Orbita Najada jest pochylona i idealnie zsynchronizowana. Za każdym razem, gdy mija wolniej poruszający się księżyc Talassa, oba są oddalone od siebie o około 3500 kilometrów.

Orbitalny taniec Najada i Talassy

Najada okrąża gazowego olbrzyma co siedem godzin. Księżyc Talassa, którego orbita jest nieco dalej od planety, orbituje wokół Neptuna co siedem i pół godziny. Dla obserwatora znajdującego się na księżycu Talassa, orbita Najada wyglądałaby jak dziwny, zygzakowaty wzór, mijając Talassa dwa razy z góry, a następnie dwa razy z dołu. Takie zachowanie Najada powtarza się za każdym razem.

Choć naukowcy twierdzą, że taniec ten może wydawać się dziwny, to orbity dwóch księżyców wydają się stabilne. - Ten powtarzający się wzorzec nazywamy rezonansem - powiedziała Marina Brozović z NASA Jet Propulsion Laboratory, główna autorka publikacji. - Istnieje wiele różnych sposobów „tańca”, w jaki planety, księżyce i planetoidy mogą się poruszać, ale takiego nigdy wcześniej nie widziano – dodała.

Ze względu na to, że gigantyczne planety zewnętrznego Układu Słonecznego znajdują się daleko od Słońca, to one są dominującymi źródłami grawitacji w otoczeniu. Ich wpływ obejmuje dziesiątki księżyców. Niektóre z nich uformowały się na ciasnych orbitach tuż obok swoich planet. Niektóre orbitują w przeciwnym kierunku niż planety, które okrążają. Jeszcze inne zmieniają orbity. To zróżnicowany system.

Do tej pory odkryto 14 księżyców Neptuna. Największy z nich to Tryton, który w przeciwieństwie do planet i większości księżyców w naszym systemie planetarnym, porusza się ruchem wstecznym, co wskazuje, że niegdyś był planetoidą prawdopodobnie w Pasie Kuipera, ale został ściągnięty na orbitę Neptuna przez oddziaływania grawitacyjne.

Wskazówki dotyczące składu księżyców Neptuna

Najada i Talassa są znacznie mniejsze od Trytona i mają nieco cylindryczny kształt. Są to dwa z siedmiu wewnętrznych księżyców Neptuna, części ściśle upakowanego systemu, który jest przeplatany słabymi pierścieniami. Ale obecny kształt orbit naturalnych satelitów Neptuna nie zawsze był taki, jak dziś. Badacze uważają, że system ten został zakłócony, gdy gazowy olbrzym schwytał Trytona w sidła swojej grawitacji. Małe, wewnętrzne księżyce oraz wątłe pierścienie są prawdopodobnie gruzem po serii kolizji, która wtedy nastąpiła.

- Podejrzewamy, że Najada został wrzucony na swoją przechyloną orbitę w wyniku wcześniejszej interakcji z jednym z innych wewnętrznych księżyców Neptuna - powiedziała Brozović. - Dopiero później, po ustaleniu nachylenia orbity, Najada mógł osiąść w tym niezwykłym rezonansie z Talassą – dodała badaczka.

Brozović i jej koledzy odkryli niezwykły wzór orbity za pomocą analizy danych obserwacyjnych pozyskanych przez naziemne teleskopy, Kosmiczny Teleskop Hubble'a oraz informacje przesłane przez sondę Voyager 2, która w 1989 roku przeleciała w pobliżu Neptuna. Praca ta stanowi także pierwszą wskazówkę dotyczącą składu wewnętrznych księżyców Neptuna. Naukowcy wykorzystali te obserwacje do obliczenia ich masy, a tym samym ich gęstości, która jest zbliżona do gęstości lodu wodnego.

- Zawsze jesteśmy podekscytowani odkryciem współzależności między księżycami - powiedział Mark Showalter z SETI Institute w Mountain View, współautor badań. - Najada i Talassa są od dawna zamknięte w tej konfiguracji. Dzięki temu ich orbity są bardziej stabilne. Utrzymują spokój, nigdy nie zbliżając się zbyt blisko siebie – dodał.

 

Źródło i fot.: NASA