Спутник Нептуна Нереида (англ. Nereid), вероятно, уцелел в составе первоначальной системы планеты, а не был захвачен из пояса Койпера — области ледяных тел за орбитой Нептуна. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного 20 мая в журнале Science Advances, на основе данных космического телескопа NASA «Джеймс Уэбб» (James Webb).

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Источник изображений: NASA, ESA, CSASTScI, JPL=Caltech, USGS

Долгое время считалось, что Нереида попала в систему Нептуна извне — так же, как Тритон, крупнейший спутник планеты, который был захвачен гравитацией Нептуна из пояса Койпера. Обычно такой захват разрушает орбиты других тел, обращающихся вокруг планеты, или выбрасывает их из её системы, поэтому выживание исконного спутника считалось маловероятным. Нерегулярная и сильно вытянутая орбита Нереиды только подкрепляла эту версию.

На необычность Нереиды обратили внимание ещё в 1949 году, когда спутник открыл астроном Джерард Койпер (Gerard Kuiper), чьим именем назван пояс Койпера. В статье об открытии он написал: «Есть некоторые основания надеяться, что этот объект может стать ключом к необычной космогонической проблеме, которую представляет система Нептуна».

На снимке аппарата Voyager 2 видна Нереида, спутник Нептуна

Команда во главе с Мэтью Беляковым (Matthew Belyakov) из Калифорнийского технологического института (Caltech) пошла двумя путями: провела наблюдения с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» и смоделировала динамику системы Нептуна на ранних этапах её существования. Чуть более десяти минут наблюдений хватило, чтобы показать, что Нереида существенно отличается от объектов пояса Койпера.

Спутник оказался значительно богаче водяным льдом и ярче, а также имел более выраженный голубой оттенок. При этом летучие органические соединения, типичные для тел пояса Койпера, на нём обнаружены не были. Моделирование также показало, каким образом захват Тритона мог вытолкнуть Нереиду на её нынешнюю вытянутую орбиту. Иными словами, необычная орбита объясняется не внешним происхождением спутника, а потрясением, вызванным захватом Тритона.

Цветная мозаика Тритона, крупнейшего спутника Нептуна, составлена по снимкам, которые зонд NASA Voyager 2 сделал во время пролёта мимо планеты в 1989 году

«Нереида — это значительное отклонение от нормы», — заявил Беляков. По его словам, новые данные меняют представление об истории системы Нептуна. Вместо сценария, согласно которому объекты этой системы сформировались или попали туда уже после захвата Тритона, исследование предлагает другую картину: Нереида, вероятно, является одним из родных спутников планеты, пережившим это событие.

В свежем выпуске журнала The Planetary Science Journal вышла статья группы астрономов, посвящённая открытию уникального транснептунового объекта — астероида 2020 VN40. Астероид ведёт себя совершенно иначе, чем остальные транснептуновые тела, находящиеся в орбитальном резонансе с Нептуном. «Это как уловить новый ритм в хорошо знакомой мелодии», — говорят учёные. Открытие обещает помочь восстановить историю орбит далёких объектов на окраине нашей Солнечной системы.

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Открытие астероида 2020 VN40 было сделано в рамках обзора LiDO (Large inclination Distant Objects), цель которого — изучение объектов с большим орбитальным наклонением к плоскости эклиптики Земли и большинства планет Солнечной системы. Такие объекты поднимаются необычно высоко и опускаются далеко вниз относительно обычных орбит. Астероид 2020 VN40 оказался гравитационно связан с планетой Нептун, несмотря на значительное удаление от неё. Так, если Нептун совершает один оборот вокруг Солнца за 164,8 земного года, то 2020 VN40 делает это за 1648 лет. В среднем астероид удаляется от Солнца на расстояние, превышающее расстояние от Солнца до Земли в 140 раз.

Орбиты Нептуна и 2020 VN40 находятся в резонансе, то есть находятся в устойчивом соотношении, при котором их движения взаимосвязаны и уравновешиваются гравитационным взаимодействием. За орбитой Нептуна есть и другие объекты, находящиеся с ним в резонансе, но 2020 VN40 кардинально отличается от всех ранее известных. Во-первых, все прочие резонансные тела движутся примерно в плоскости эклиптики. Во-вторых, они вращаются в противофазе с Нептуном: когда Нептун приближается к Солнцу, они, наоборот, максимально отдаляются.

Орбита астероида показана толстой жёлтой линией (орбиты планет-гигантов показаны белыми маленькими кружками). Источник изображения: Rosemary Pike, CfA

Астероид 2020 VN40, напротив, максимально сближается с Солнцем одновременно с Нептуном и пересекает эклиптику под большим углом. Такое поведение намекает на возможное существование других транснептуновых объектов с необычными орбитами. Поскольку все тела в Солнечной системе влияют друг на друга посредством гравитации, а это влияние хорошо описывается математическими уравнениями ещё со времён Кеплера, изучение орбит позволяет восстанавливать их эволюцию и историю Солнечной системы в целом.

«Это большой шаг к пониманию внешней части Солнечной системы, — заявила руководитель группы Розмари Пайк (Rosemary Pike) из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов. — Это показывает, что объекты, на которые влияет Нептун, могут находиться в очень отдалённых областях, и даёт нам новые сведения о том, как развивалась Солнечная система».

Инфракрасная космическая обсерватория имени Джеймса Уэбба проявила себя как незаменимый инструмент для наблюдений за объектами нашей Солнечной системы. С её помощью впервые были получены снимки неуловимых полярных сияний на далёкой восьмой планете — Нептуне. Газовая атмосфера Нептуна предполагает возможность таких явлений, однако ранее они наблюдались лишь однажды — во время пролёта зонда «Вояджер-2».

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Источник изображения: NASA

Особенность Нептуна в том, что его магнитное поле наклонено по отношению к оси вращения. Поэтому, если на большинстве планет полярные сияния возникают над географическими полюсами, на Нептуне они смещены и появляются в средних широтах. На снимках «Уэбба» это хорошо заметно: ионосфера планеты окрашена, но не над полюсами.

Получить снимок полярного сияния на Нептуне удалось благодаря спектрографу ближнего инфракрасного диапазона. Строго говоря, изображение является синтетическим — в обычном видимом спектре оно недоступно человеческому глазу, по крайней мере, с расстояния от Земли до Нептуна. Датчики «Уэбба» анализировали спектры и энергию заряженных частиц в ионосфере планеты, на основании которых была воссоздана картина полярного сияния в верхних слоях её атмосферы. Эта работа также стала важным напоминанием о необходимости инфракрасных датчиков для оснащения будущих миссий к далёким планетам нашей системы.

Дополнительно оценка температуры ионосферы показала, что со времён пролёта «Вояджера» — с 1986 года — она стала вдвое холоднее. Это одна из причин, по которой полярные сияния на Нептуне практически неразличимы. Понижение температуры снижает энергию частиц, замедляет их движение и, следовательно, уменьшает интенсивность свечения при столкновении частиц атмосферного газа с частицами солнечного ветра.

Наблюдение полярного сияния на Нептуне стало заключительным этапом в изучении этого явления на всех планетах Солнечной системы, обладающих атмосферой. Фактически «Уэбб» поставил точку в этой работе, предоставив окончательные доказательства существования полярных сияний на Нептуне.

Астрономы открыли две крошечные луны, вращающиеся вокруг Нептуна, и одну — вокруг Урана. В результате число известных спутников двух планет выросло до 16 и 28 соответственно. Названия новым объектам будут присвоены позже.

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Источник изображения: nasa.gov

Новый спутник Урана, обнаруженный впервые более чем за два десятилетия, является, возможно, самым маленьким из себе подобных. Его диаметр составляет всего 8 км, а полный оборот вокруг своей планеты он совершает за 680 дней. Для сравнения, марсианский спутник Деймос, который считается одним из самых крохотных в Солнечной системе, имеет диаметр 13 км. Новая луна Урана пока носит название S/2023 U1, а впоследствии ей будет по традиции присвоено имя шекспировского персонажа.

Более яркий из двух новых спутников Нептуна пока будет называться S/2002 N5 — он имеет диаметр 23 км, а его период обращения вокруг планеты составляет 9 лет. Диаметр более тусклого объекта, временно носящего название S/2021 N1, составляет 14 км, а полный оборот вокруг Нептуна он совершает за 27 лет. Оба новых спутника позже получат имена в честь морских богов и нимф из греческой мифологии.

Спутник Урана S/2023 U1. Источник изображения: carnegiescience.edu

Об открытии трёх новых спутников было объявлено накануне, 23 февраля, Центром малых планет при Международном астрономическом союзе — это расположенный в американском Массачусетсе научный орган, ответственный за обозначение планет, комет и спутников в Солнечной системе. Открытие было сделано при помощи обсерваторий на Гавайях и в Чили. Совершили его научный сотрудник Института Карнеги Скотт Шеппард (Scott Sheppard), сотрудники Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA Марин Брозович (Marina Brozovic) и Боб Джейкобсон (Bob Jacobson), Дэвид Толен (David Tholen) из Гавайского университета, Чад Трухильо (Chad Trujillo) из Университета Северной Аризоны и Патрик София Лигава (Patryk Sofia Lykawa) из японского Университета Киндай.

Новый спутник Урана был впервые обнаружен в ноябре минувшего года при помощи «Магеллановых телескопов» (Magellan Telescopes) в Чили. Открытие было подтверждено месяц спустя посредством дальнейших наблюдений и расчётных данных, предоставленных учёными JPL. Новые луны Нептуна были открыты в сентябре 2021 года. После того, как подтвердилась орбита более яркого спутника S/2002 N5, её отследили до 2003 года, но тогда объект потеряли, прежде чем успели подтвердить, что он вращается вокруг планеты. Чтобы открыть менее яркий спутник, потребовались особые условия и наблюдение через Очень большой телескоп (VLT) в Чили и обсерваторию «Джемини» (Gemini) на Гавайях. Астрономы сделали серию пятиминутных экспозиций c трёх- и четырёхчасовыми промежутками и произвели наложение снимков, получив таким образом более чёткие изображения объектов. Все три спутника имеют сильно наклонённые вытянутые орбиты — это значит, что они не возникли у своих планет, а были захвачены их гравитацией.