Астрономы пересмотрели сценарий формирования галилеевых спутников Юпитера и объяснили отсутствие Каллисто в резонансе Лапласа

Учёные предложили новую гипотезу, объясняющую, почему Каллисто, самый удалённый из галилеевых спутников Юпитера, не участвует в орбитальном резонансе Лапласа, который связывает Ио, Европу и Ганимеда.

Традиционно считается, что резонанс Лапласа (соотношение периодов обращения 4:2:1 между Ио, Европой и Ганимедом) возник в результате миграции спутников под воздействием газового диска, окружавшего Юпитер в период их формирования. Отсутствие Каллисто в этой цепочке обычно объясняется поздним или медленным формированием, что затормозило миграцию.

Новая работа предлагает альтернативное объяснение: структура «юпитерианского диска» могла создать своеобразную ловушку для миграции, изолировав Каллисто. Авторы провели серию симуляций движения N отдельных тел, учитывающих взаимодействие спутников с диском (N-body simulation).

Результаты моделирования показали, что наличие зоны повышенного давления в диске может функционировать как барьер, удерживая Каллисто на определённой орбите и не позволяя присоединиться к резонансу. При этом параметры зоны повышенного давления должны находиться в определённом диапазоне: слишком резкий или плоский барьер не даст нужного эффекта.

Авторы отмечают, что их работа может пролить свет на неопределённости, связанные с внутренней структурой Каллисто. Например, данные, полученные аппаратом «Галилео», которые не позволяют однозначно определить вклад негидростатических факторов в форму и гравитационное поле спутника.

 Источник: The Astrophysical Journal