В то время как Земля довольствуется единственным естественным спутником, вокруг Юпитера — гиганта Солнечной системы — вращается целая свита из десятков лун. Более того, астрономы продолжают открывать новые: так, в июле 2018 года группа исследователей объявила об обнаружении 12 ранее неизвестных спутников газового гиганта.
Юпитер
Открытие было сделано почти случайно. Скотт С. Шеппард из Института Карнеги и его коллеги изучали далёкий пояс Койпера за орбитой Нептуна, но решили на время переключить внимание на Юпитер. Эта работа продолжила дело, начатое ещё Галилео Галилеем, который в 1610 году первым обнаружил четыре крупнейших спутника планеты — Ио, Европу, Ганимед и Каллисто. С развитием технологий стало ясно, что у этого «галилеева квартета» есть множество соседей. Благодаря открытиям команды Шеппарда общее число известных лун Юпитера достигло 79.
На схеме показаны различные группы лун Юпитера, включая недавно обнаруженные (выделены жирным). Особый интерес представляет «странный» спутник Валетудо (названный в честь правнучки римского бога Юпитера), чья орбита направлена в сторону, противоположную движению большинства других лун, что создаёт риск столкновений.
Лунная гонка гигантов
Долгое время Юпитер считался рекордсменом по количеству спутников, но в 2019 году Сатурн отобрал у него пальму первенства — астрономы обнаружили у него ещё 20 лун, доведя общее число до 82. У Урана известно 27 лун, у Нептуна — 14. Марс обладает двумя небольшими спутниками — Фобосом и Деймосом. Если же наша единственная Луна кажется вам скромным достоянием, можно утешиться тем, что у Меркурия и Венеры спутников нет вовсе.
Гравитация — ключ к разгадке
Причина столь разительного различия кроется в фундаментальных законах физики, а именно — в гравитации. Планеты Солнечной системы делятся на две группы: внутренние, или землеподобные (Меркурий, Венера, Земля, Марс), и внешние — газовые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Разница в масштабах колоссальна: даже наименьший из гигантов, Уран, в 15 раз массивнее Земли. А Юпитер превосходит нашу планету по массе более чем в 300 раз.
Согласно закону всемирного тяготения, сила притяжения напрямую зависит от массы объекта. Огромная гравитация Юпитера позволяет ему захватывать и удерживать множество небесных тел, превращая их в свои спутники. Однако масса — не единственный фактор. Важно и расстояние до звезды.
Существуют так называемые «горячие юпитеры» — массивные планеты, вращающиеся очень близко к своим звёздам. Согласно исследованиям, таким планетам часто не хватает лун. Считается, что, мигрируя к звезде, они теряют свои спутники, которые «перетягивает» более мощная гравитация светила. Наш Юпитер, находясь на значительном удалении от Солнца, защищён от этого сценария. Его гравитационное влияние доминирует в своей зоне, что и позволяет ему собрать и сохранить обширную лунную семью.
Происхождение и судьбы лун Юпитера
Спутники Юпитера — мир удивительного разнообразия. Ио известна своими активными вулканами, Европа скрывает под ледяной корой потенциально обитаемый океан, а Ганимед является крупнейшим спутником в Солнечной системе. Считается, что эти четыре галилеевых спутника сформировались вместе с планетой из протопланетного диска. Другие, более мелкие луны, вероятно, были астероидами, захваченными гравитацией гиганта в later время.
Орбитальная динамика системы также сложна. Многие спутники движутся в том же направлении, что и Юпитер (проградное движение), но есть и те, кто вращается в обратную сторону (ретроградное движение). Такое разнообразие направлений создаёт риск столкновений. Таким образом, система лун Юпитера не статична: одни тела могут быть захвачены, другие — разрушены в результате космических «ДТП».
Интересный факт
Астроном Нил Ф. Коминс отмечает, что если бы у Земли было две луны, наши ночи были бы значительно ярче из-за отражённого от двух поверхностей солнечного света. Однако это имело бы и серьёзные последствия: приливы стали бы намного выше, что сделало бы многие прибрежные регионы непригодными для жизни.
Обратите внимание: Почему смартфон быстро разряжается, что делать.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Почему у Юпитера 79 лун, когда у Земли только одна?.