Спутники Плутона более интригующие, чем считалось ранее

0
7

Как показывает новое исследование, спутники Плутона еще более загадочные и интригующие, чем считалось учеными ранее.

Система Плутона состоит из четырех крошечных спутников: Гидра, Никта, Кербер и Стикс, находящихся на орбите «двоичной планеты», состоящей из Плутона и его крупнейшего спутника Харона, который имеет 1207 километров в диаметре, т.е почти вдвое шире самой Карликовой планеты.

Эта бинарная планета имеет сильное влияние на орбиты четырех небольших спутников, вводя хаос в их движение.

Ведущий автор программы SETI Марк Шоуолтер (Mark Showalter) и его соавтор Дуглас Гамильтон (Douglas Hamilton), проанализировали изображения системы Плутона, сделанные космическим телескопом «Хаббл» (Habble) в период 2005-2012 гг., чтобы характеризовать четыре маленьких спутника и их орбиты в беспрецедентных деталях.

Например, Шоуолтер и Гамильтон дали новую оценку яркости и размерам спутников. Они выявили, что Никта и Гидра почти столь же яркие, как и Харон, который отражает почти 40% света, попадающего на него.

Спутники Плутона более интригующие, чем считалось ранееИзображения «Хаббла» предполагают, что Гидра диаметром приблизительно 45,4 км, в то время как Никта, имеет диаметр 39,6 км. Кербер и Стикс имеют приблизительный диаметр 24,8 км и 6,8 км.

Эти оценки диаметров предполагают, что спутники имеют сферическую форму, что, скорее всего, не так. По словам исследователей, большинство, если не все четыре крошечных спутника имеют эллиптическую форму.

Анализ «дуэтов»  также предполагает, что Кербер намного более темный, чем его спутник-собрат, рефракция которого составляет 4%. Принимая во внимание, что Никта и Гидра по своей сути «грязные снежки», с точки зрения отражающих способностей, Кербер является «брикетом угля».

Эти результаты застали исследователей врасплох, потому что все всегда думали, что спутники подобны друг другу. Вероятнее всего они сформировались в одно время и имеют одинаковый состав. Астрономы полагают, что четыре маленьких спутника Плутона сформировались из обломков рассеянных гигантским воздействием между Плутоном и Хароном. Возможно, изначально Харон был очень темным телом, и Кербер – относительно нетронутая оригинальная часть этого объекта.

Шоуолтер и Гамильтон также предположили, что Стикс и Никта могут быть связаны «резонансом», своего рода гравитационное пятно, в котором орбиты кратных тел связаны бинарными отношениями. Похожий резонанс трех тел обнаружен у спутников Юпитера: Ио, Европы и Ганимеда.

«Резонансные отношения между Никтой, Стиксом и Гидрой делают их орбиты более постоянными и предсказуемыми, что препятствует их столкновениям», — говорит Гамильтон. «Это одна из причин, почему крошечный Плутон имеет так много спутников.

Но в системе Плутона есть и немного хаоса – сложное перемещение гравитационного поля двоичной Плутон-Харон. Например, Шоуолтер и Гамильтон обнаружили, что Никта и Гидра показывают хаотическое, а не синхронное вращение, это означает, что они не всегда повернуты к Плутону и Харону одной стороной, и поэтому очень сложно предсказать их вращательное движение. Почти каждый спутник в Солнечной системе, в том числе Луна, является синхронно вращающимся объектом.

Новое исследование было опубликовано в журнале Nature 3 июня, всего за шесть недель перед долгожданной демонстрацией Плутона. 14 июля космический аппарат NASA «Новые горизонты» (New Horizons) пролетит в 12 500 км от поверхности карликовой планеты.

«Новые горизонты» должен получить хороший вид на Никту и Гидру. И наблюдения зонда, скорее всего, покажут, насколько темным является Кербер.

Данные от демонстрационного полета, а также продолжительный контроль космического телескопа «Джеймса Уэбба» (James Webb Space Telescope), начало работы, которого запланировано на 2018 год, может закончиться острым вниманием к спутникам Плутона.