Горы на Япете - результат катастрофы?

Астрономов уже давно волновало, откуда на спутнике Сатурна Япете взялся странный горный хребет, вытянувшийся вдоль экватора. Недавно американские специалисты попытались ответить на этот вопрос, предложив свою модель формирования этого испещренного кратерами каменного кольца. По их мнению, виной тому столкновение с другим космическим телом.

Фото: Фото: AP

Япет является двадцать четвертым из 62 известных спутников Сатурна и третьим из них по величине. Он был открыт в 1671 году астрономом Джованни Кассини и получил имя в честь одного из титанов древнегреческой мифологии — сына Урана, отца Прометея и Атланта, который считается прародителем человеческой расы. Оказалось, что плотность этого объекта составляет всего 1,083 граммов на кубический сантиметр, так что он должен почти полностью состоять из водяного льда.

Наблюдая за Япетом, Кассини обнаружил, что тот всегда повернут к Сатурну одной и той же стороной. Кроме того, он обратил внимание на то, что ведущее полушарие спутника (которое смотрит в направлении его движения) имеет более темный цвет. Над этой загадкой исследователи бились более трех столетий, и только в 2004 году зонд "Кассини" обнаружил на Япете горный хребет, вытянувшийся строго вдоль экватора более чем на 110 градусов долготы. Высота его местами достигала 13 километров, а ширина — более 100 километров. Так как кольцо гор было сплошь покрыто кратерами, ученые предположили, что оно образовалось еще на ранних этапах эволюции спутника.

Однако долгое время не находилось объяснения, почему хребет возник именно на экваторе. К тому же, у этого объекта не оказалось аналогов в Солнечной системе. Теории, связывающие его возникновение с вулканической активностью, не отвечали на вопрос, почему в таком случае большая часть поверхности спутника осталась нетронутой.

Читайте также: Кометы испортили кольца Сатурна и Юпитера

Новую концепцию, в корне меняющую дело, предложили американские астрофизики из Иллинойского университета в Чикаго, Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Университета Джонса Хопкинса. Они заявили, что, скорее всего, Япет некогда столкнулся с другим небесным телом. Это привело к тому, что за пределом Роша — минимальным радиусом круговой орбиты, на котором меньшее по размеру небесное тело не разрушается под воздействием гравитации центрального объекта, — из вещества осколочного диска сформировался собственный спутник.

Фото: AP

Поначалу под влиянием приливов расстояние между ним и сатурнианской луной увеличивалось. Затем субспутник, вероятно, был на некоторое время захвачен Сатурном, но, как показывают проведенные расчеты, неизбежно должен был "притянуться" обратно к Япету и столкнуться с ним, что привело к его разрушению. Обломки этого тела на относительно небольшой скорости падали на поверхность спутника. При этом они не образовывали кратеров, но постепенно объединились в "кольцо" вокруг экватора. По мнению ученых, диаметр разрушенного тела составлял примерно 100 километров, его вещества должно было вполне хватить на формирование "кольца".

Произойти это событие должно было через 105-109 лет после появления у Япета субспутника. "Такой временной масштаб можно считать подходящим, поскольку на эти процессы, если они действительно происходили, было отведено несколько миллиардов лет", — считает один из участников исследования, Эндрю Домбард. Кстати, по такому же сценарию предположительно сформировалась наша Луна.

Почему же обломки сконцентрировались именно на экваторе? "Кольца у планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — находятся над экватором, — комментирует Домбард. — Такое расположение обусловлено тем, что составляющие их частицы сталкиваются друг с другом".

Исследователи также смогли объяснить отсутствие аналогов данного феномена в пределах Солнечной системы: оказывается, Япет обладает наибольшей (по отношению к собственному размеру) среди всех спутников газовых гигантов сферой Хилла — так называют замкнутую область гравитационного влияния.

Разницу же в цвете между полушариями объяснили осаждением красноватой пыли в результате "миграции" водного льда. Источником этой пыли, по словам исследователей, являются другие спутники Сатурна.

Ученые также выдвинули гипотезу, что возникновение горной гряды способствовало замедлению скорости вращения Япета. Хотя форма спутника соответствует космическому телу с 16-часовым периодом вращения, на деле он совершает оборот вокруг оси за 79 дней.

Читайте также: Сатурн и Энцелад общаются друг с другом!

Впрочем, не исключено, что это еще не последняя разгадка тайны Япета.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"