Титан и кольца Сатурна могли образоваться в результате столкновения лун

Новое исследование предполагает, что великолепные кольца Сатурна и его крупнейший спутник Титан могут иметь общее бурное прошлое, сформированное столкновениями лун. Учёные из Института SETI во главе с Матией Чуком выдвинули гипотезу, что Титан образовался в результате слияния двух более древних лун, что впоследствии привело к хаосу, породившему кольца планеты.

Данные миссии «Кассини» показали, что скорость прецессии (колебания оси) Сатурна не совпадает с нептунианской, что опровергает старые теории. Для объяснения этого несоответствия исследователи из MIT и UC Berkeley ранее предположили, что у Сатурна был дополнительный спутник, который был выброшен после сближения с Титаном и разрушился, образовав кольца.

Однако моделирование команды SETI показало, что более вероятным исходом было не прямое формирование колец, а столкновение этой дополнительной луны с Титаном. Ключевую подсказку дала орбита Гипериона — небольшого, хаотично вращающегося спутника Сатурна.

«Гиперион, самый маленький среди крупных лун Сатурна, дал нам самый важный ключ к истории системы, — сказал Чук. — Мы поняли, что орбитальный резонанс Титана и Гипериона относительно молод, ему всего несколько сотен миллионов лет. Возможно, Гиперион не пережил тот катаклизм, а возник из него. Если дополнительная луна слилась с Титаном, это, вероятно, породило бы фрагменты на его орбите. Именно там и должен был сформироваться Гиперион».

Согласно новой модели, Титан образовался при слиянии крупного «Прото-Титана» и меньшего спутника «Прото-Гипериона». Это могло объяснить, почему на Титане относительно мало ударных кратеров — столкновение «омолодило» его поверхность. Такое же событие могло наклонить орбиту другого спутника, Япета.

Слияние лун, по мнению учёных, могло запустить цепную реакцию. Вытянутая орбита Титана, мигрируя, входила в резонанс с внутренними лунами, выталкивая их на пересекающиеся орбиты и вызывая их столкновения. Обломки от этих столкновений, рассеянные внутрь системы, и могли сформировать кольца Сатурна возрастом около 100 миллионов лет.

Проверить эту теорию сможет миссия NASA «Dragonfly» (Стрекоза), которая должна прибыть на Титан в 2034 году. Вертолёт-октокоптер детально изучит геологию и химию поверхности. Если будут найдены следы глобального обновления поверхности около полумиллиарда лет назад, это станет серьёзным подтверждением гипотезы о слиянии лун.

Исследование принято к публикации в Planetary Science Journal, препринт доступен на arXiv.