Нептун та його супутники, сфотографовані телескопом ім. Джеймса Вебба. Автори зображення: NASA | ESA | CSA | STScI. Обробка зображення: Joseph DePasquale (STScI), Naomi Rowe-Gurney (NASA-GSFC)

Внутрішні супутники Нептуна можуть бути залишками древніх крижаних світів, знищених у результаті масштабного зіткнення мільярди років тому. До такого висновку дійшли вчені, проаналізувавши нові спостереження космічного телескопа ім. Джеймса Вебба, які дозволили дослідити склад супутників і кілець планети. Результати дослідження опубліковано в журналі Science Advances.

Нептун — єдина планета Сонячної системи, супутникова система якої не має звичної впорядкованої структури. Внутрішні супутники газового гіганта, про які йдеться, були відкриті під час прольоту «Вояджера-2» у 1989 році. Їхні орбіти пролягають за межами головних кілець планети, що разом із невеликим розміром ускладнювало вивчення раніше.

Дослідники виявили на поверхні двох внутрішніх супутників, Ларісси та Галатеї, а також у кільцях Нептуна багаті на магній глинисті мінерали — філосилікати. Подібні сполуки зазвичай утворюються, коли рідка вода протягом тривалого часу взаємодіє з кам’яними породами. Зазвичай їх виявляли в астероїдах головного поясу та вуглецевих хондритових метеоритах; вони не зустрічалися у зовнішніх частинах Сонячної системи за межами орбіти Юпітера, де всі небесні тіла вкриті льодом. А на жодному з внутрішніх супутників Нептуна, що досліджувалися в цій роботі, їх не виявлено.

На думку авторів роботи, ці речовини не могли сформуватися всередині самих супутників. Найімовірніше, що вони потрапили туди з більших крижаних світів, які існували в ранній історії системи Нептуна. Після їхнього руйнування уламки могли знову об’єднатися та сформувати сучасні внутрішні супутники та кільця планети.

Найбільший супутник Нептуна Тритон, сфотографований зондом Voyager 2 у 1989 році. Зображення: NASA | JPL | USGS

Однією з найімовірніших причин цієї катастрофи вчені називають Тритон — найбільший супутник Нептуна і єдиний, що обертається по орбіті в напрямку, протилежному обертанню планети. Припускається, що він сформувався в іншій частині Сонячної системи, і його захоплення гравітацією газового гіганта порушило орбіти первинних супутників планети, спричинивши серію зіткнень, які повністю змінили структуру системи. Інша гіпотеза полягає в тому, що глинистий матеріал може походити від невеликого тіла з поясу Койпера, яке пролетіло занадто близько до Нептуна і було ним розірване.

Цікаво, що філосилікати не були знайдені на Протеї — найбільшому з досліджених внутрішніх супутників. За словами вчених, можливо, він сформувався внаслідок повторної аккреції з іншої частини уламків або зазнав нагрівання, яке знищило глинисті сполуки.

Якщо перша гіпотеза є правильною, сучасні супутники Нептуна є своєрідними фрагментами внутрішніх шарів давно зниклих крижаних світів. Це дає вченим рідкісну можливість дослідити матеріал об’єктів, які були повністю знищені мільярди років тому. На думку команди, наступним можливим кроком може стати запуск космічного апарата, призначеного безпосередньо для дослідження системи газового гіганта.