Ганимед, крупнейший спутник Солнечной системы, даже больше Меркурия и карликовой планеты Плутон. А проведенные ранее исследования показали, что под его толстой ледяной корой находится соленый океан, глубина которого в 10 раз превышает земные океаны.
Но о луне Юпитера остается много вопросов, и ученым нужно больше изображений ее поверхности с высоким разрешением, чтобы разгадать тайны, окружающие историю и эволюцию Ганимеда, отмечает CNN.
Глубокие борозды покрывают большие участки поверхности Ганимеда и образуют узор из концентрических кругов вокруг одной точки, что навело некоторых астрономов на мысль о том, что в прошлом этот спутник пережил крупное столкновение.
“Спутники Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто обладают интересными индивидуальными характеристиками, но мое внимание привлекли эти борозды на Ганимеде, - рассказывает Наоюки Хирата, доцент кафедры планетологии в Университете Кобе в Японии, в своем заявлении. – Мы знаем, что эта особенность была создана в результате столкновения с астероидом около 4 миллиардов лет назад, но мы не были уверены, насколько сильным было это столкновение и какое влияние оно оказало на луну”.
Хирата является автором нового исследования, опубликованного во вторник в журнале Scientific Reports, в котором исследуется, что создало систему борозд на Ганимеде и последствия столкновения, которые могут быть исследованы более тщательно с помощью космического аппарата Juice Европейского космического агентства, который в настоящее время находится на пути к изучению Юпитера и его спутников.
Ганимед давно интересовал Хирату, который сказал, что, по его мнению, изучение его эволюции имеет “смысл”. Поверхность юпитерской луны представляет собой контрастное изображение с яркими участками горных хребтов и бороздками, пересекающими более темные участки.
По его словам, Хирата внимательно изучил систему борозд на Ганимеде, которые расходятся от одной точки на поверхности спутника подобно концентрическим трещинам, образующимся при попадании камня в лобовое стекло автомобиля.
Хирата заметил, что центральная точка борозды находилась вдоль оси вращения Луны, что означало, что что-то вроде крупного столкновения вызвало полную переориентацию Луны.
Предыдущие исследования показали, что крупное планетарное тело столкнулось с Плутоном на ранней стадии его истории, что изменило распределение льда на карликовой планете и привело к образованию характерного “сердца” на поверхности планеты. Хирата сказал, что, по его мнению, аналогичный сценарий произошел на Ганимеде, с его ледяным панцирем и подземным океаном.
Внезапное изменение в распределении массы на планете может привести к смещению положения ее оси или воображаемой линии, вокруг которой вращаются планетарные тела. Когда крупный астероид врезается в планету, это создает гравитационную аномалию, которая изменяет направление вращения планеты. Итак, Хирата рассчитал, какое столкновение могло привести к нынешней ориентации Ганимеда.
Его вычисления показали, что астероид шириной около 300 километров первоначально образовал кратер диаметром от 1400 до 1600 километров.
Астероид был в 20 раз больше того, который столкнулся с тем местом, где сейчас находится полуостров Юкатан в Чиксулубе, Мексика, и привел к гибели динозавров на Земле 66 миллионов лет назад. Согласно исследованию, кратер, оставшийся на Ганимеде, был на 25% меньше спутника Юпитера.
По словам Хираты, до сих пор неясно, насколько сильно сместилась ось Ганимеда. Но будущие данные, собранные миссией Juice, или Jupiter Icy Moons Explorer, могут пролить больше света на историю Ганимеда и событие столкновения.
Космический аппарат, запущенный в апреле 2023 года, 21 августа завершил исторический облет Земли и Луны, что позволяет ему достичь Юпитера и его спутников в 2031 году.
Исследователям трудно понять, образовались ли борозды на Ганимеде в результате древнего столкновения, без дополнительных данных, которые могла бы предоставить миссия Juice, говорит Адин Дентон, научный сотрудник Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны. Она не участвовала в исследовании Хираты, отмечает CNN.
“В этой статье представлена интересная предпосылка, и есть над чем поразмыслить в связи с эволюцией ледяного спутника и океанического мира”, - подчеркивает Дентон, которая была соавтором апрельского исследования, посвященного влиянию на Плутон и его обширный бассейн, называемый Sputnik Planitia.
“Стоит отметить, что некоторый скептицизм может быть оправдан при рассмотрении древних, деградировавших геологических особенностей планетарных тел и того, как они влияют на ориентацию планеты”, - сказала она. “Имея так мало информации об этих крупных, старых объектах, трудно быть уверенным в идентификации этого объекта как бассейна, а также потенциальной массовой аномалии. К счастью, в отличие от Плутона и Sputnik Planitia, мы скоро вернемся на Ганимед и сможем получить дополнительную информацию, необходимую для решения этой проблемы”.
Исследователи полагают, что внутренняя часть Ганимеда может быть похожа на клубный сэндвич, состоящий из чередующихся слоев льда и океана. Понимание того, как столкновение изменило Луну, может дать представление о ее интригующей внутренней структуре, рассказывает Хирата.
“Я хочу понять происхождение и эволюцию Ганимеда и других спутников Юпитера, - говорит он. – Гигантское столкновение, должно быть, оказало значительное влияние на раннюю эволюцию Ганимеда, но тепловые и структурные последствия этого столкновения для недр Ганимеда еще совсем не исследованы. Я полагаю, что в дальнейшем можно было бы провести дальнейшие исследования, касающиеся внутренней эволюции ледяных лун”.
