Титан озадачил учёных: что заставило спутник Сатурна сойти с круговой орбиты?
Учёные из Southwest Research Institute (SwRI) в Боулдере (штат Колорадо) подсчитали, что при текущей скорости изменения орбиты Титана спутник должен был перейти на круговую орбиту примерно за 350 миллионов лет. Однако орбита Титана по-прежнему остаётся эксцентричной, что говорит о том, что за этот период произошло нечто, нарушившее его траекторию.
При упоминании приливов в голове невольно возникает образ Мон-Сен-Мишель. Сразу вспоминается, как с его стен можно наблюдать, как море стремительно заполняет пляж, продвигаясь на сотни метров всего за несколько минут, пока не достигает подножия аббатства. Обычно, когда люди говорят о приливах, они представляют подъём и опускание океана под действием лунного притяжения.
Однако, как поясняет ведущий автор исследования из SwRI, автор статьи на эту тему, опубликованной в журнале Science Advances, Бринна Дауни, дело не только в воде. Она отмечает, что гравитация Луны влияет и на твёрдые тела, хотя этот эффект и менее заметен. Это явление известно как приливное рассеяние.
Для измерения приливного рассеяния Луны учёные используют лазеры, направляемые с Земли на зеркала, размещённые на её поверхности. Это позволяет заметить даже минимальные изменения. Луна, к примеру, удаляется от Земли примерно на 4 сантиметра в год. Но такой метод нельзя использовать для Титана, поэтому исследователи разработали другой подход, основанный на различии между реальным вращением оси Титана и предполагаемым вращением без учёта приливных сил.
"Приливное рассеяние в спутниках существенно влияет на их орбиту, вращение и способность сохранять подповерхностные океаны, — объясняет Дауни. — Теперь, когда мы оценили приливные силы на Титане, можем сказать, насколько быстро меняется его орбита. Оказалось, изменения происходят очень быстро по геологическим меркам".
Вместе с коллегой Фрэнсисом Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Крузе Дауни предположила, что угол наклона оси вращения Титана объясняется именно внутренним трением, и создала методику, которая позволяет соотнести этот угол с уровнем приливного трения.
Благодаря этому подходу им удалось частично восстановить эволюцию Титана до его нынешнего состояния. Дауни надеется, что в будущем эту методику применят к изучению других лун, таких как Европа и Ганимед.
Внутреннее трение заставляет спутники постепенно переходить на круговые орбиты. Однако то, что Титан до сих пор не сделал этого, говорит о событии, которое нарушило его орбиту.
"Таким событием могло быть столкновение или потеря древнего спутника. Наши исследования не могут точно определить, что именно произошло, но ясно, что событие это было относительно недавним по меркам Солнечной системы", — заключила Дауни.
Уточнения
Мон-Сен-Мише́ль (фр. Mont Saint-Michel, норманд. Mont Saint Miché — гора святого Михаила) — небольшой скалистый остров, превращённый в остров-крепость, на северо-западном побережье Франции.