Гигантский удар сместил ось крупнейшего спутника Солнечной системы

Около 4 миллиардов лет назад достаточно большой астероид врезался в спутник Юпитера Ганимед. Теперь исследователь из Университета Кобе понял, что ось самой большой луны Солнечной системы сместилась в результате удара, что подтвердило, что астероид был примерно в 20 раз больше того, который положил конец эпохе динозавров на Земле, и вызвал одно из самых мощных столкновений в Солнечной системе.

Открытый Галилеем в 1610 году, Ганимед является не только крупнейшим спутником планеты Юпитер, но и крупнейшим в Солнечной системе. Фактически, он больше планеты Меркурий. С тех пор как его впервые посетил космический аппарат Pioneer 10 в декабре 1973 года, последующие миссии обнаружили, что это единственный спутник с магнитным полем, у него есть внешняя кора из льда и под его замерзшей поверхностью может находиться огромный океан, который мог бы поддерживать жизнь.

На больших участках своей поверхности Ганимед покрыт бороздами, которые образуют концентрические круги вокруг одного определенного места, что привело исследователей в 1980-х годах к выводу, что они являются результатом крупного ударного события.

«У лун Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто есть интересные индивидуальные характеристики, но то, что привлекло мое внимание, — это эти борозды на Ганимеде», — говорит автор исследования, планетолог из Университета Кобе Хирата Наоюки. «Мы знаем, что эта особенность была создана ударом астероида около 4 миллиардов лет назад, но мы не были уверены, насколько сильным было это столкновение и какое влияние оно оказало на луну».

Данные с удаленного объекта скудны, что сильно затрудняет исследования, поэтому Хирата первым понял, что предполагаемое место удара почти точно находится на самом дальнем от Юпитера меридиане. Опираясь на сходство с ударным событием на Плутоне, которое вызвало смещение оси вращения карликовой планеты, и о котором мы узнали благодаря космическому зонду New Horizons, это подразумевало, что Ганимед также претерпел такую ​​переориентацию. Ученому удалось вычислить, какой тип удара мог вызвать эту переориентацию.

Оказалось, что астероид, вероятно, имел диаметр около 300 километров, что примерно в 20 раз больше, чем тот, который врезался в Землю 65 миллионов лет назад и положил конец эпохе динозавров.

Астероид создал на Ганимеде временный кратер диаметром от 1400 до 1600 километров. (Временные кратеры, широко используемые в лабораторных и вычислительных моделированиях, представляют собой полости, образующиеся непосредственно после выемки кратера и до того, как материал осядет внутри и вокруг кратера.) Согласно моделированию, только столкновение такого масштаба может сделать вероятным, что изменение распределения массы может привести к смещению оси вращения Ганимеда в его нынешнее положение. Этот результат остается верным независимо от того, где на поверхности произошло столкновение.

«Я хочу понять происхождение и эволюцию Ганимеда и других лун Юпитера. Гигантский удар должен был оказать значительное влияние на раннюю эволюцию Ганимеда, но термические и структурные эффекты удара на внутреннюю часть Ганимеда еще совсем не исследовались. Я считаю, что можно провести дальнейшие исследования, применяющие внутреннюю эволюцию ледяных лун», — объясняет Хирата Наоюки.

Ганимед, интересный своим подземным океаном, является конечным пунктом назначения космического зонда JUICE. Если все пройдет хорошо, космический аппарат выйдет на орбиту вокруг Ганимеда в 2034 году и будет проводить наблюдения в течение шести месяцев, отправляя множество данных, которые помогут ответить на вопросы.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.