Сатурн собрал спутники со всей Солнечной системы
Просмотров: 741
Любопытный дилетант
КомментарииПожаловаться
Описание:
Астрономы придумали новый способ проверки моделей формирования Солнечной системы, опробовали его на системе Сатурна и сразу же получили неожиданный результат.
Современное состояние Солнечной системы — это, конечно, тоже интересно, но её история интересует астрономов ещё больше. В частности, их весьма интересует, где какое небесное тело образовалось. И помочь им узнать это вполне может самая обыкновенная вода.
Вода, как известно, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. А у водорода — два стабильных изотопа, протий H, ядро атома которого состоит только из протона, и дейтерий D с ядром из протона и нейтрона. Дейтерий, правда, весьма редок — в недрах звёзд он охотно становится гелием, — но это не мешает части воды иметь состав не H2O, а HDO или D2O. А поскольку вода сама по себе соединение довольно лёгкое, такие замены увеличивают молекулярную массу воды на 5,5% или 11,1% соответственно.
А такая разница довольно заметно влияет на лёгкость перехода молекул в газовую фазу. Или, проще говоря, испарение воды обогащает оставшуюся воду дейтерием, соответственно, чем теплее там, где образовалось мелкое небесное тело, тем дольше в оставшейся на нём воде дейтерия. К солидным планетам, которые вода всё же не покидает, это, понятное дело, не относится.
Именно такой способ проверки моделей формирования Солнечной системы учёные и попробовали применить с помощью спектрометра VIMS, установленного на зонде Cassini, исследовавшем систему Сатурна. Откалибровав его в 2018 году, астрономы убедились, что спектрометр весьма неплохо определяет соотношение D/H, и применили его к кольцам и спутникам Сатурна. Результат получился довольно неожиданный.
Модели формирования Солнечной системы предсказывают, что соотношение D/H на Земле и в системе Сатурна должно различаться примерно в 10 раз. Так оно и оказалось — для колец Сатурна и всех его спутников. Кроме Фебы — для неё соотношение оказалось вообще самым высоким из ранее где-либо зафиксированных. А это, в свою очередь, означает, что Феба сформировалась где-то далеко на окраинах системы, в поясе Койпера или даже в облаке Оорта. Видимо, Сатурн по случаю прихватил пролетавший мимо астероид и сделал себе из него ещё один спутник.
Проверить это предположение решили по углекислому газу. У углерода стабильных изотопов тоже два — 13C и 12C. Соответственно, с углекислым газом должно происходить, хоть и в меньших масштабах, поскольку, процент отличия молекулярных масс меньше, такое же разделение изотопов. И сравнение Япета, обычного по изотопному составу для системы Сатурна, с Фебой, снова привело к выводу, что Феба образовалась где-то далеко. Кстати, об этом же говорит уже само присутствие CO2 на Фебе — возникни она там, где вращается сейчас, весь её углекислый газ давно улетел бы.
