Астрофизики продемонстрировали процесс рождения ледяных спутников Урана. Их результат показывает, что такие потенциально пригодные для жизни миры гораздо более многочисленные во Вселенной, чем думали ранее. Сложное компьютерное моделирование провели в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре (CSCS) в Лугано.
В Солнечной системе проживает много планет со спутниками: Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран (не повезло только Меркурию и Венере). Однако являются ли луны распространенным явлением для экзопланет или это всего лишь причуда Солнечной системы? Пока сложно ответить на этот вопрос, потому что об обнаружении первого кандидата в экзолуны объявили в октябре 2018 года и проверка системы все еще продолжается.
Новое исследование позволяет приблизиться к разгадке. Ученые сосредоточились на планетах Уран и Нептун – ледяные гиганты, в 20 раз массивнее Земли, но по размеру меньше Сатурна и Юпитера. Рядом с Ураном вращается 5 главных спутников, у Нептуна – один крупный и тяжелый Тритон. Интересно, что эти похожие планеты располагают разным количеством спутников.
Исследователи считают, что Тритон был захвачен гравитацией Нептуна – относительно редкое явление. Но спутники Урана больше похожи на систему Сатурна и Юпитера, которые появились в газовом диске вокруг планет в финальном периоде их формирования.
Компьютерная модель
Ранее полагали, что Уран и Нептун слишком легкие, чтобы создать такой диск. Поэтому ученые считали, что луны Урана могли появиться в результате космического столкновения, похожего на формирование спутника Земли Луны, что также относительно редкое событие. Теперь исследователи отвергают эту идею. Чрезвычайно сложное компьютерное моделирование показывает, что Уран и Нептун сумели создать собственные газовые и пылевые диски в период планетарного формирования.
Новые выводы повлекут за собою важные последствия. Если ледяные гиганты могут создавать собственные спутники, то и популяции экзолун должны быть более распространенными во Вселенной. В поиске экзопланет охотники часто наталкиваются на планеты, вроде мини-Нептуна, а значит у нас есть шансы найти рядом с ними спутники.
Этот вывод также интересен с точки зрения поиска пригодных для жизни миров. В Солнечной системе поиски направлены на ледяные спутники Юпитера и Сатурна (Европа и Энцелад). На обоих могут быть водные океаны под ледяной корой. В такой среде может сформироваться и развиваться жизнь. Поэтому не исключено, что жизнь во Вселенной получится найти именно на спутниках, а не экзопланетах.