Астероид «Титаник» изменил форму крупнейшего спутника Солнечной системы — астрономы провели параллели с катастрофами на Земле и Плутоне

Колоссальный удар астероида «Титаник» по спутнику Юпитера Ганимеду не только изменил его физический ландшафт, но и, возможно, поменял ось вращения. А это уже позволяет ученым провести параллели с катастрофическими событиями на Земле и Плутоне.

Примерно 4 миллиарда лет назад астероид врезался в Ганимед. Сейчас исследователи из Университета Кобе обнаружили, что ось крупнейшего спутника Солнечной системы сместилась в результате удара. Это подтвердило, что астероид был примерно в 20 раз больше того, который положил конец эпохе динозавров на Земле, и вызвал одно из самых мощных столкновений, оставив четкие следы в Солнечной системе.

Место падения астероида на спутник Юпитера Ганимед почти точно совпадает с самым дальним от Юпитера меридианом. Это означает, что произошла переориентация оси вращения Ганимеда. Также это открытие позволило вычислить, какой удар мог вызвать такие события. Изображение: Naoyuki Hirata

Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе, даже больше планеты Меркурий. Он также интересен жидкими водными океанами, которые скрыты под его ледяной поверхностью. Как и Луна, Ганимед приливно заблокирован, что означает, что он всегда обращен одной и той же стороной к планете, вокруг которой вращается, и, таким образом, также имеет обратную сторону. На больших участках своей поверхности спутник покрыт бороздами, которые образуют концентрические круги вокруг определенного места, что привело исследователей еще в 1980-х годах к выводу, что такие следы являются результатом крупного ударного события.

У спутников Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто есть интересные особенности, но больше всего внимание авторов нового исследования привлекли эти борозды на Ганимеде. Они уже понимали, что эти следы были оставлены ударом астероида около 4 миллиардов лет назад, но не были уверены, насколько сильным было это столкновение и какое влияние оно оказало на спутник.

На большей части своей поверхности спутник Юпитера Ганимед покрыт бороздами (справа), которые образуют концентрические круги вокруг одного определенного места (слева, красный крест). Это привело исследователей в 1980-х годах к выводу, что они являются результатом крупного ударного события. Изображение: Naoyuki Hirata

Однако полученные данные довольно скудные, что сильно затрудняет исследования. Предполагаемое место удара почти точно находится на самом дальнем от Юпитера меридиане. Если опираться на сходство с ударом на Плутоне, который вызвал смещение оси вращения карликовой планеты, то можно прийти к выводу, что Ганимед также претерпел такую ​​переориентацию. При помощи моделирования ученые смогли рассчитать, какой тип столкновения мог вызвать такую ​​переориентацию.

Распределение борозд и расположение центра системы борозд, показанное на полушарии, которое всегда обращено в сторону от Юпитера (вверху) и цилиндрической проекции карты Ганимеда (внизу). Серые области представляют геологически молодую местность без борозд. Борозды (зеленые линии) существуют только на геологически старых территориях (черные области). Изображение: Naoyuki Hirata

В журнале Scientific Reports авторы нового исследования опубликовали информацию о том, что астероид, вероятно, имел диаметр около 300 километров, что примерно в 20 раз больше, чем у того астероида, который врезался в Землю 65 миллионов лет назад и положил конец эпохе динозавров, а также создал временный кратер диаметром от 1400 до 1600 километров. Временные кратеры, широко используемые в лабораторных и компьютерных моделированиях, представляют собой полости, образующиеся непосредственно после образования кратера и до того, как материал осядет внутри и вокруг кратера.

Согласно расчетам, только удар такого масштаба может привести к тому, что изменение распределения массы подтолкнет к смещению оси вращения спутника в ее нынешнее положение. Этот результат остается верным независимо от того, где на поверхности произошел удар.

Спутник Юпитера Ганимед. Изображение: Global Look Press/National Aeronautics & Space Adm

Важно понять происхождение и эволюцию Ганимеда и других лун Юпитера. Гигантский удар должен был оказать значительное влияние на раннюю эволюцию Ганимеда, но термические и структурные эффекты удара на внутреннюю часть спутника Юпитера еще совсем не исследовались. 

Сейчас авторы моделирования считают, что можно провести дальнейшие исследования, изучающие внутреннюю эволюцию ледяных спутников. Если космический аппарат JUICE ЕКА выйдет на орбиту вокруг Луны в 2034 году и сможет осуществлять наблюдения в течение шести месяцев, отправляя обратно данные, то на вопросы исследователей получится найти ответ.