Ученые объяснили причину наклона оси вращения Сатурна

Сильный наклон оси вращения Сатурна, составляющий 27 градусов, связан с миграцией его спутников, в частности, самого крупного из них – Титана. К такому выводу пришла команда французских планетологов в ходе численного моделирования, которое также предсказало значительное увеличение наклонов как у властелина колец, так и у его соседа Юпитера в следующие несколько миллиардов лет.

Метод анализа и выводы ученых представлены в журнале Nature Astronomy, передает Думка.

«Помимо орбитального движения вокруг Солнца, планеты вращаются вокруг своей оси, при этом ось их вращения прецессирует. Угол между плоскостью экватора и плоскостью орбиты планеты называется «наклоном». Физический процесс аккреции газа, имевший место во время образования газовых гигантов, предполагает, что они сформировались с почти нулевым углом наклона. Однако сегодня мы знаем, что у Сатурна он необычно большой», – рассказывает Мелайни Сейлленфест, ведущий автор исследования из Института небесной механики и вычисления эфемерид при Парижской обсерватории (Франция).

Ученые объяснили причину наклона оси вращения Сатурна

Титан и Рея. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Недавние наблюдения показали, что Титан и другие спутники удаляются от Сатурна намного быстрее, чем предполагалось ранее. Включив пересмотренную скорость миграции в свои расчеты, исследователи пришли к выводу, что это явление влияет на ось вращения Сатурна: по мере того, как его луны «убегают», планета наклоняется все больше и больше.

Определяющее событие, давшее начало «покачиванию» газового гиганта, произошло относительно недавно. Более трех миллиардов лет после своего образования властелин колец сохранял слегка наклоненную ось вращения на уровне 2,5 градуса. Однако всего миллиард лет назад медленная миграция его спутников довела частоту прецессии оси вращения гиганта до частоты прецессии орбиты Нептуна, что в результате за счет явления резонанса дало старт постепенному наклону оси Сатурна. При этом Титан стал спусковым крючком.

«Эти результаты ставят под сомнение устоявшийся сценарий. Ранее астрономы полагали, что увеличение наклона Сатурна произошло более четырех миллиардов лет назад из-за изменения орбиты Нептуна. С тех пор ось газового гиганта считалась стабилизированной. На самом же деле Сатурн все еще наклоняется, и сегодня мы наблюдаем лишь переходный этап в этой эволюции. В следующий миллиард лет наклон оси Сатурна может удвоиться», – пояснила Мелайни Сейлленфест.

Ученые объяснили причину наклона оси вращения Сатурна

Поразительный вид на Большое Красное Пятно Юпитера и турбулентное южное полушарие. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Выводы справедливы и в отношении Юпитера. Исследователи считают, что он должен испытать аналогичный сдвиг из-за миграции своих четырех основных спутников и резонанса с орбитой Урана: в следующие пять миллиардов лет наклон оси вращения крупнейшей планеты Солнечной системы может перейти от 3 градусов до более чем 30 градусов.