Po kilku latach analiz zespół naukowców wyjaśnił pochodzenie tajemniczego księżyca krążącego wokół Neptuna, który został odkryty w 2013 roku. Hippokamp, bo tak nazywa się najmniejszy księżyc gazowego olbrzyma, jest prawdopodobnie częścią większego księżyca – Proteusza.
Mały księżyc o nazwie Hippokamp i jego większy sąsiad Proteusz mają niezwykle bliskie orbity. Odległość między nimi to zaledwie 12 tys. kilometrów. Grawitacja znacznie większego Proteusza powinna wyrzucić mniejszy obiekt z orbity lub doprowadzić do kolizji obu ciał.
Dlaczego więc ten maleńki księżyc istnieje? Hippokamp ma około 34 kilometrów średnicy a jego masa jest około 1000 razy mniejsza od sąsiada – Proteusza, który ma około 418 kilometrów średnicy. Swoją nazwę zawdzięcza obecnym w mitologii grackiej i rzymskiej hipokampom – pół-koniom i pół-rybom, które ciągnęły rydwan Neptuna. Zasady Międzynarodowej Unii Astronomicznej wymagają, aby księżyce Neptuna nosiły nazwy zaczerpnięte z greckiej i rzymskiej mitologii podwodnego świata.
– Nie spodziewaliśmy się znaleźć tak małego księżyca tuż obok największego wewnętrznego księżyca Neptuna – powiedział kierujący badaniami Mark Showalter z SETI Institute.
Naukowcy po raz pierwszy zobaczyli księżyc na obrazach z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a w 2013 roku, co zwiększyło liczbę znanych satelitów Neptuna do 14 (oficjalnie potwierdzony, jako 14. księżyc Neptuna we wrześniu 2018 roku). Wypatrzył go Showalter w archiwalnych zdjęciach z Hubble'a z lat 2004-2009. W nowych badaniach kierowany przez niego zespół naukowców doszedł do wniosku, że Hipokamp był niegdyś częścią Proteusza i został od niego oderwany w wyniku kolizji z kometą lub innym obiektem, która miała miejsce przed miliardami lat.
Wyniki badań zostały opublikowane na łamach pisma „Nature”.
W 1989 sonda Voyager 2 przeleciała obok Neptuna i sfotografowała sześć wewnętrznych księżyców krążących wokół planety. Badacze uważają, że wszystkie powstały w tym samym czasie, co sama planeta. Siedem innych księżyców – zewnętrznych – zostało prawdopodobnie schwytanych przez grawitację Neptuna już po jego uformowaniu i krążą na dalszych, bardziej zewnętrznych orbitach.
Obrazy z sondy Voyager 2 pokazały coś jeszcze – ogromny krater uderzeniowy na Proteuszu. Struktura ta jest tak duża, że kolizja, w której powstała, mogła roztrzaskać księżyc. – W 1989 roku pomyśleliśmy, że krater, który zobaczyliśmy na zdjęciach to już koniec tej historii. Jednak dzięki teleskopowi Hubble'a wiemy, że mały kawałek Proteusza pozostał i widzimy go dzisiaj jako Hipokamp – przyznał Showalter.
Neptun i jego księżyce miały dosyć gwałtowną historię. Wiele miliardów lat temu gazowy olbrzym przechwycił duży obiekt z Pasa Kuipera – obszernego regionu lodowych i skalistych obiektów, który rozciąga się za orbitą Neptuna. Obiekt ten znamy dziś jako Tryton – największy księżyc planety. Pojawienie się tak masywnego ciała doprowadziło do rozerwania istniejącego już zewnętrznego systemu satelitów Neptuna i serii kolizji.
Z czasem Tryton osiadł na dalszej orbicie, a szczątki z rozbitych księżyców Neptuna ponownie zrosły się w drugą generację naturalnych satelitów. Jednak sąsiedztwo z Pasem Kuipera nadal powodowało częste bombardowania kometami i innymi obiektami. Uczeni sądzą, że to właśnie jedno z takich zdarzeń doprowadziło do narodzin Hippokampa, którego można uznać za satelitę trzeciej generacji.
– Bazując na szacunkach populacji komet, wiemy, że inne księżyce w zewnętrznym Układzie Słonecznym również zderzały się kometami, rozpadały się i formowały od nowa. To działo się wielokrotnie – zauważył Jack Lissauer z NASA Ames Research Center, współautor publikacji. – Ta para satelitów stanowi dramatyczną ilustrację tego, że księżyce są czasami niszczone przez komety – dodał.
Źródło: NASA, fot. NASA, ESA and J. Olmsted (STScI)
