Астрономы "официально" открыли новую луну Нептуна

Снимки с "Хаббла" помогли планетологам найти еще одну луну у Нептуна, следы существования которой ученые случайно заметили пять лет назад. Ее описание и возможные механизмы формирования были представлены в журнале Nature.

"Наши наблюдения показывают, что Гиппокамп, скорее всего, откололся от Протея в далеком прошлом. Это в очередной раз подтверждает то, что внутренние луны Нептуна приобрели свой текущий облик после множества столкновений в давно минувшие эпохи", — рассказывает Марк Шоуальтер (Mark Showalter) из Института поиска внеземных цивилизаций SETI (США).

Нептун, последняя "настоящая" планета Солнечной системы, была открыта в сентябре 1846 года немецким астрономом Йоханом Галле после того, как его существование предсказали теоретики, обнаружившие странности в расположении орбиты ее "соседа"-Урана.

До того, как окрестности Нептуна посетила межпланетная станция "Вояджер-2", ученые считали, что у него было всего три спутника – Тритон, открытый вместе с самой планетой, а также Ларисса и Нереида, обнаруженные уже во второй половине 20 века.

В сентябре 1989 года мир узнал о существовании еще пяти спутников "царя морей", открытых камерами и прочими инструментами "Вояджера-2". Все они находились еще ближе к Нептуну, чем Тритон, и обладали крайне малыми размерами и массой. Уже в текущем тысячелетии астрономы открыли еще пять лун, используя новые наземные телескопы, что довело их общее число до тринадцати.

Шоуальтер и его коллеги добавили еще один объект в сонм спутников Нептуна, изучая фотографии газового гиганта, которые периодически получал "Хаббл" в первом десятилетии текущего века.

Пять лет назад, как отмечает астроном, он использовал эти снимки для проверки алгоритма для поиска особенно далеких и тусклых карликовых планет в поясе Койпера, куда в то время направлялся зонд New Horizons.

Она основывается на одном простом принципе – луны и планеты движутся по орбитам предсказуемым образом, плавно перемещаясь из одной точки в другую, тогда как фоновые объекты, такие как звезды, не меняют своего положения. Это позволяет наложить друг на друга множество однотипных снимков одной и той же точки космоса, сделанных в разное время, и искусственно повысить чувствительность сделавшего их телескопа, жертвуя четкостью картинки.

Проверяя работу этого алгоритма на хорошо изученной системе Нептуна, Шоуальтер и его команда сделали неожиданное открытие. Они нашли крайне небольшую и ранее неизвестную луну планеты-гиганта, расположенную между Протеем и Лариссой. По своим размерам она была примерно равна Фобосу или Деймосу, спутникам Марса, и совершала оборот вокруг Нептуна всего за один неполный день.

Сообщив об этом открытии прессе, ученые присвоили своей находке временное имя S/2004 N 1 и начали работать над ее подтверждением. Для этого они провели несколько повторных серий наблюдений при помощи "Хаббла" в 2016 году, используя снимки в ультрафиолете и в видимом диапазоне электромагнитных волн.

В общей сложности, им удалось повторно "поймать" S/2004 N 1 примерно два десятка раз, что подтвердило ее существование и позволило ученым присвоить этой луне новое имя – Гиппокамп, и уточнить ее орбиту, массу и некоторые другие характеристики.

К примеру, космический "морской конек" оказался примерно в пять миллионов раз легче Тритона и в десятки раз меньше своих ближайших соседей. Вдобавок, ее диаметр оказался чуть меньше ожидаемого – около 17 километров, а орбита, как обнаружили Шоуальтер и его команда, была удалена от ближайшего соседа, Протея, всего на 12 тысяч километров.

Этот факт, как отмечает исследователь, раскрывает историю формирования Гиппокампа. Протей больше его по объему примерно в четыре тысячи раз, и на его поверхности присутствует крупный кратер, Фарос, куда новая луна Нептуна может легко уместиться целиком.

И то и другое, по мнению астрономов, говорит о том, что Гиппокамп представляет собой фрагмент Протея, "выбитый" с его поверхности кометой или крупным астероидом в первые эпохи жизни Солнечной системы. Более того, ученые подозревают, что их находка несколько раз сама сталкивалась с другими объектами, распадалась на части и заново объединялась в единое целое.

Этот сценарий, как считают исследователи, хорошо объясняет то, почему внутренние луны Нептуна обладают очень "нестабильными" орбитами, столь разными размерами и прочими необычными характеристиками.