Желоба Ганимеда интригуют ученых
Древний астероид в 20 раз больше того, который уничтожил динозавров, вероятно, врезался в луну Юпитера Ганимед. Согласно новому исследованию, спутник Юпитера Ганимед мог сместиться на своей оси, когда в него врезался огромный астероид около 4 миллиардов лет назад.
Фото: Wikipedia.org.
Ганимед, крупнейший спутник в Солнечной системе, даже больше Меркурия и карликовой планеты Плутон. И предыдущие исследования показали, что под его толстой ледяной корой находится соленый океан в 10 раз глубже, чем океаны Земли.
Но остается много вопросов о спутнике Юпитера, и ученым нужно больше изображений его поверхности с высоким разрешением, чтобы разгадать тайны, окружающие историю и эволюцию Ганимеда, отмечает CNN.
Глубокие борозды покрывают большие участки поверхности Ганимеда и образуют узор из концентрических кругов вокруг одной точки, что заставило некоторых астрономов предположить, что луна могла пострадать от крупного столкновения в прошлом.
«У лун Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто есть интересные индивидуальные характеристики, но мое внимание привлекли эти бороздки на Ганимеде», — сказал в своем заявлении Наоюки Хирата, доцент кафедры планетологии в Университете Кобе в Японии. «Мы знаем, что эта особенность была создана ударом астероида около 4 миллиардов лет назад, но мы не были уверены, насколько сильным был удар или какое воздействие он оказал на луну».
Хирата является автором нового исследования, опубликованного во вторник в журнале Scientific Reports, в котором рассматривается, что создало систему бороздок на Ганимеде, и последствия столкновения, которые могут быть более подробно изучены космическим аппаратом Juice Европейского космического агентства, который в настоящее время находится на пути к изучению Юпитера и его лун.
Ганимед давно интриговал Хирату, который сказал, что, по его мнению, изучение его эволюции имеет «смысл». Поверхность спутника Юпитера представляет собой контрастное изображение с яркими горными хребтами и бороздами, пересекающими более темные области.
Хирата, по его словам, тщательно изучил систему бороздок на Ганимеде, которые расходятся из одной точки на поверхности спутника, как концентрические трещины, образующиеся при ударе камня о лобовое стекло автомобиля.
Хирата заметил, что центральная точка борозды находится вдоль оси вращения спутника, что означает, что некое сильное воздействие заставило спутник полностью переориентироваться.
Предыдущие исследования предполагали, что крупное планетное тело столкнулось с Плутоном в начале его истории, изменив распределение льда на карликовой планете и вызвав формирование характерного «сердца» планеты на ее поверхности. Хирата сказал, что, по его мнению, похожий сценарий произошел на Ганимеде с его ледяной оболочкой и подповерхностным океаном.
Внезапное изменение распределения массы на планете может привести к смещению ее оси или воображаемой линии, вокруг которой вращаются планетарные тела. Когда крупный астероид врезается в планету, он создает гравитационную аномалию, которая меняет направление вращения планеты. Поэтому Хирата вычислил, какой тип столкновения мог привести к нынешней ориентации Ганимеда.
Его расчеты показали, что астероид шириной около 300 километров изначально образовал кратер диаметром от 1400 до 1600 километров.
Астероид был в 20 раз больше того, который врезался в то, что сейчас является полуостровом Юкатан в Чиксулубе, Мексика, и уничтожил динозавров на Земле 66 миллионов лет назад. Кратер, оставленный на Ганимеде, был на 25% меньше луны Юпитера, согласно исследованию.
Пока неясно, насколько сместилась ось Ганимеда, сказал Хирата. Но будущие данные, собранные миссией Juice или Jupiter Icy Moons Explorer, могут пролить больше света на историю Ганимеда и событие столкновения.
Космический аппарат, запущенный в апреле 2023 года, завершил исторический пролет Земли и Луны 21 августа, что позволило ему достичь Юпитера и его лун в 2031 году.
Исследователям сложно понять, были ли бороздки Ганимеда созданы древним ударом без дополнительных данных от миссии Juice, сказала Адин Дентон, научный сотрудник Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны. Она не принимала участия в исследовании Хираты, отметил CNN.
«Эта статья представляет интересную предпосылку и предлагает некоторые интересные идеи об эволюции ледяной луны и океанического мира», — сказала Дентон, которая была соавтором апрельского исследования, изучающего удар по Плутону и его обширному бассейну, называемому Sputnik Planitia.
«Стоит отметить, что некоторый скептицизм может быть оправдан при рассмотрении древней, деградировавшей геологии на планетарных телах и того, как она влияет на ориентацию планеты», — сказала она. «С таким малым количеством информации об этих крупных старых объектах трудно быть уверенным в идентификации этого объекта как бассейна, а также потенциальной аномалии массы. К счастью, в отличие от Плутона и Sputnik Planitia, мы скоро вернемся к Ганимеду и сможем получить дополнительную информацию, необходимую для решения этой проблемы».
Исследователи полагают, что внутренняя часть Ганимеда может быть похожа на клубный сэндвич, состоящий из чередующихся слоев льда и океана. Понимание того, как удар изменил луну, может дать представление о ее интригующей внутренней структуре, говорит Хирата.
«Я хочу понять происхождение и эволюцию Ганимеда и других лун Юпитера», — говорит он. «Гигантский удар, должно быть, оказал значительное влияние на раннюю эволюцию Ганимеда, но термические и структурные последствия этого удара для внутренней части Ганимеда до сих пор не до конца изучены. Я считаю, что в будущем можно будет провести дополнительные исследования относительно внутренней эволюции ледяных лун».