Как образовались галилеевы спутники Юпитера

Галилеевы спутники Юпитера формируются быстрее, чем планеты, и получают материал из внешнего диска. Исследования показали три этапа их рождения.

Ученые обнаружили три основных различия между образованием планет и формированием лун

Источник: NASA

Ученые уже много знают о формировании планет, но образование лун — совсем другой процесс, который изучен хуже. Существуют гипотезы о появлении самого важного спутника нашей Солнечной системы, Луны, однако это является скорее исключением и не может объяснить возникновение других крупных лунных систем. Исследователи Юхито Шибаике и Ян Алиберта из Бернского университета открыли новые подробности формирования гигантских спутников Юпитера и показали, чем этот процесс отличается от формирования планет. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.

Галилеевы спутники Юпитера образуются в околоюпитерианском диске — аналоге околозвездного диска, но с Юпитером в центре. Более 93 меньших спутников также формируют этот диск, однако их эволюция может отличаться из-за размеров и взаимодействия с гравитацией планеты. Формирование крупных лун проходит примерно в 10−100 раз быстрее, чем формирование планет, а система постоянно получает дополнительный материал из внешнего протопланетного диска.

Образование лун происходит гораздо быстрее — примерно в 10–100 раз быстрее, чем формирование планет

Источник: NASA, ESA

Ученые выделяют три этапа формирования лун. На первом этапе формируется система Крейт-Якоба, включающая газ, пыль и первые спутники. Ранее считалось, что диск был статичным и содержал всю массу будущих галилеевых лун, но модели 2002 года показали, что к нему добавлялся дополнительный материал из протопланетного диска.

Второй этап связан с гравитационным захватом вещества, что способствовало формированию массивных спутников. На третьем этапе происходит аккреция мелких частиц и планетезималей, которые замедляются и остаются на орбите Юпитера.

Юпитер и Сатурн остаются нашими единственными примерами крупных лунных систем, и пройдет еще немало времени, прежде чем будут обнаружены системы с несколькими экзолунами

Источник: https://en.wikipedia.org/

Отдельного внимания заслуживает Каллисто — четвертый из крупных спутников. Он не находится в орбитальном резонансе с Юпитером и лишь частично дифференцирован, что указывает на отличия в условиях его формирования. Некоторые модели предполагают, что Каллисто все еще находится на ранней стадии эволюции.

Полностью проверить теории формирования лун удастся только после получения новых данных. Миссия JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) предоставит первую подробную информацию, однако обнаружение экзолуны в других планетных системах пока остается сложной задачей.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в космосе обнаружено 300 загадочных объектов неизвестного происхождения.