4 мільярди років тому гігантський удар змінив форму супутника Юпітера

Ганімед — це місяць, який носить свої шрами змиренням старого ветерана. Його борозниста кірка говорить про важкі часи, його нахил, як кульгавий від травми, про який він волів би більше ніколи не говорити. Порівнюючи його характеристики з відомими нападами на інші планети, планетолог Університету Кобе Наоюкі Хірата продовжив робити висновок про наслідки одного з найбільших ударів, які коли-небудь залишали свій відбиток на зовнішній частині Сонячної системи.

Маючи понад 5000 кілометрів (понад 3000 миль) у поперечнику, Ганімед конкурує з Меркурієм за розмірами, отримавши перше місце як найбільший природний супутник Сонячної системи. Моноліт був помітним орієнтиром на небі з того часу, як відомий астроном Галілео Галілей побачив його у свій телескоп одного доленосного вечора 1610 року.

Незважаючи на всі свої розміри та звичність, далекий Ганімед добре приховує свої таємниці. Лише після того, як місії «Вояджер» показали місячну систему Юпітера великим планом, астрономи змогли ретельно дослідити її кратери та каньйони, щоб знайти підказки щодо бурхливої ​​історії об’єкта.

Особливий інтерес викликала низка довгих борозен і хребтів, поширених на значній частині поверхні Місяця.

Враховуючи давність ліній під новішими шарами гірської породи та їх концентричний характер, швидко припустили, що вони є результатом зіткнення, коли Сонячна система ще вчилася регулювати свої емоції.

Для Хірати канавки були покликанням.

«Супутники Юпітера Іо, Європа, Ганімед і Каллісто мають цікаві індивідуальні характеристики, але мою увагу привернули ці борозни на Ганімеді», — каже Хірата. «Ми знаємо, що ця особливість була створена в результаті зіткнення з астероїдом близько 4 мільярдів років тому, але ми не були впевнені, наскільки великим був цей удар і який вплив він мав на Місяць».

Кілька років тому Хірата та його колеги провели серію симуляцій, щоб наблизити розмір і швидкість метеорита, що стоїть за зіткненням. Вони визначили, що це, ймовірно, був астероїд приблизно 150 кілометрів у поперечнику, який врізався в крижану поверхню зі швидкістю приблизно 20 кілометрів на секунду та спричинив її брижі та бризки.

Враховуючи, що шматок космічного каменю, який вбив динозаврів, який 66 мільйонів років тому вбив Землю, мав діаметр від 10 до 15 кілометрів, легко зрозуміти, що це був не маленький кратер.

Подальше дослідження з використанням двох різних планетарних моделей тепер припускає, що перерозподіл усього цього матеріалу внаслідок зіткнення було б достатнім для зміни орієнтації осі Місяця. Такий хаос у формуванні планет, навряд чи знайдеться об’єкт у всій Сонячній системі, який би не обертався, хитався чи нахилявся навскіс завдяки титанічним досягненням фізики.

Можливо, Уран був перетягнутий місяцем-втікачем. Наш власний Місяць, ймовірно, був результатом злиття, яке призвело до перезапуску формування Землі. Вважається, що однобокість Плутона є результатом зворотного зв’язку між накопиченням льоду та приливними силами його супутника.

Подібно до Плутона з його супутником Хароном, Ганімед припливно пов’язаний зі своїм джерелом, змушений силою тяжіння назавжди бути одним обличчям до вершин хмар унизу завдяки інтенсивному гравітаційному тяжінню між його масами та масами Юпітера, що гальмує його обертання.

Можливо, надто випадково борозни Ганімеда сходяться приблизно в місці, акуратно вирівняному з обличчям Місяця точно навпроти Юпітера, ніби це око, прокляте тепер дивитися в космос далеко від своєї планети-господаря.

Моделі Хірата надають переконливі докази того, що лише через тисячу років після того, як масивний астероїд врізався в поверхню Місяця, незначні зміни його маси, коли викинуте каміння та лід падали дощем, призвели до того, що тіло повернулося та зафіксувалося в новому положенні.

Залишаються питання про те, як інші фактори з часом могли вплинути на розподіл маси і, отже, на її гравітаційний вплив. З огляду на те, що так багато Ганімеда ще не було зображено у високій роздільній здатності, також обов’язково виникнуть нові дискусії про те, як рідкі океани внизу можуть впливати на товсту кору вище.

Тим не менш, давнє розбиття може дати інформацію про майбутні моделі формування супутників Юпітера, а також про те, як краще інтерпретувати різні борозни та шрами, щоб оцінити розподіл матеріалів і енергії протягом історії Сонячної системи.

«Гігантський удар, мабуть, мав значний вплив на ранню еволюцію Ганімеда, але термічні та структурні ефекти впливу на внутрішню частину Ганімеда ще зовсім не досліджені», — каже Хірата.

«Я вважаю, що подальші дослідження із застосуванням внутрішньої еволюції льодових місяців можуть бути проведені далі». Це дослідження було опубліковано в Scientific Reports.