300-кілометровий астероїд змістив вісь супутника Юпітера Ганімеда.
Близько 4 мільярдів років тому в супутник Юпітера Ганімед врізався астероїд. Тепер дослідники з Університету Кобе зрозуміли, що вісь найбільшого супутника Сонячної системи змістилася внаслідок зіткнення. Це підтверджує теорію про те, що астероїд був приблизно у 20 разів більшим за той, що поклав кінець епосі динозаврів на Землі та спричинив одне з найбільших зіткнень у Сонячній системі.
Ганімед – найбільший супутник у Сонячній системі. Він цікавий тим, що під його крижаною поверхнею знаходяться океани рідкої води. Як і в земного Місяця, він зафіксований у приливному напрямку, що означає, що він завжди обернений одним і тим самим боком до планети, довкола якої обертається, а отже, також має зворотний бік. На значних ділянках поверхні Місяць вкритий борознами, що утворюють концентричні кола навколо одного конкретного місця, що привело дослідників у 1980-х роках до висновку, що вони є результатом великого зіткнення.
«Супутники Юпітера – Іо, Європа, Ганімед і Каллісто – мають цікаві індивідуальні особливості, але мою увагу привернули саме ці борозни на Ганімеді», – каже планетолог з Університету Кобе Хірата Наоюкі. «Ми знаємо, що ця особливість з’явилася внаслідок зіткнення з астероїдом близько 4 мільярдів років тому, але ми не знали, наскільки сильним було це зіткнення і який вплив воно мало на супутник».
Дані з віддаленого об’єкта мізерні, що сильно ускладнює дослідження, тому Хірата першим зрозумів, що передбачуване місце удару розташоване майже точно на найвіддаленішому від Юпітера меридіані. За аналогією з ударом об Плутон, який викликав зміщення осі обертання карликової планети та про який ми дізналися завдяки космічному зонду New Horizons, вдалося припустити, що Ганімед теж зазнав подібної переорієнтації. Хірата – фахівець із моделювання зіткнень із супутниками та астероїдами, і це дало йому змогу розрахувати, який саме удар міг спричинити такі зміни.
У журналі Scientific Reports учений опублікував дані про те, що діаметр астероїда, імовірно, становив близько 300 кілометрів, що приблизно у 20 разів більше за той, що зіткнувся із Землею 65 мільйонів років тому, поклав кінець епосі динозаврів і утворив перехідний кратер діаметром від 1400 до 1600 кілометрів. (Перехідні кратери, широко використовувані в лабораторних і обчислювальних симуляціях, являють собою порожнини, що утворилися безпосередньо після виїмки кратера і до того, як матеріал осяде в кратері й навколо нього). Згідно з моделюванням, тільки удар такого розміру може призвести до того, що зміна в розподілі маси викличе зміщення осі обертання супутника в його нинішнє положення. Цей результат вірний незалежно від того, де на поверхні стався удар.
«Я хочу зрозуміти походження та еволюцію Ганімеда та інших супутників Юпітера. Гігантський удар, мабуть, справив значний вплив на ранню еволюцію Ганімеда, але теплові та структурні ефекти удару на внутрішню частину Ганімеда ще абсолютно не вивчені. Я вважаю, що подальші дослідження внутрішньої еволюції крижаних місяців можуть бути проведені в майбутньому», – пояснює Хірата.
Цікавий своїми підповерхневими океанами, Ганімед є кінцевим пунктом призначення космічного зонда ЄКА JUICE. Якщо все піде добре, космічний апарат вийде на орбіту навколо Ганімеда у 2034 році, вестиме спостереження протягом шести місяців і надсилатиме безліч даних, які допоможуть відповісти на запитання Хірати.