Начало исследования положил простой вопрос, заданный четырехлетним сыном Карнеги Джуны Коллмайер: «Могут ли луны иметь луны?». Результаты исследования опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, - пишет sciencedaily.com.
Вскоре после вопроса Коллмайер стала координатором программы по изучению Млечного пути в Институте теоретической физики им. Кавли, а ее сокурсник по колледжу Шон Рэймонд из Университета Бордо обучался на параллельной программе Института по динамике землеподобных планет. Обсудив этот очень простой вопрос на семинаре, они объединили усилия для поиска ответа на него.
В конце прошлого года исследователи опубликовали черновик статьи, в котором анализировалась возможность существования лун, вращающихся вокруг других лун.
Задачей Коллмайер и Раймонда было определить физические параметры для лун, которые могли бы иметь стабильно вращающиеся вокруг них меньшие спутники.
«Планеты вращаются вокруг звезд, а луны вращаются вокруг планет, поэтому естественно было спросить, могут ли меньшие спутники вращаться вокруг больших», - объяснил Рэймонд.
Их расчеты показывают, что только большие луны на широких орбитах их планет-хозяев могут иметь сублуны. Приливные силы как от планеты, так и от луны действуют, чтобы дестабилизировать орбиты маленьких лун, вращающихся вокруг небольших спутников, или лун, которые находятся ближе к их планете.
Ученые обнаружили, что четыре спутника в нашей Солнечной системе теоретически способны иметь маленькие луны. Луна Юпитера Каллисто, спутники Сатурна Титан и Япет, а также собственная Луна Земли – они похожи на спутник, который мог бы иметь луну, даже если она до сих пор не обнаружена. Тем не менее, добавляют ученые, необходимы дальнейшие расчеты для устранения возможных источников нестабильности, таких как неоднородная концентрация массы в коре нашей Луны.
«Отсутствие известных сублун в нашей Солнечной системе, даже вращающихся вокруг лун, которые теоретически могли бы поддерживать такие объекты, может дать нам подсказку о том, как сформировались наши и соседние планеты, о которых мы еще многого не знаем», - пояснил Коллмайер.
Считается, что спутники, вращающиеся вокруг Сатурна и Юпитера, родились из диска газа и пыли – такие диски окружают газовые планеты-гиганты на более поздних стадиях их формирования. С другой стороны, считается, что наша собственная Луна возникла после гигантского удара между молодой Землей и телом размером с Марс. Отсутствие стабильных сублун может помочь ученым лучше понять различные силы, которые сформировали спутники, которые мы видим.
Коллмайер добавила: «И, конечно, это может послужить основой для постоянных усилий, направленных на то, чтобы понять, как планетные системы развиваются в других местах и как наша собственная Солнечная система вписывается в тысячи других, обнаруженных в ходе планетарных миссий».
Например, недавно обнаруженная возможная экзолуна Kepler 1625b размером с Юпитер, имеет правильную массу и расстояние от планеты-хозяина, чтобы иметь свой спутник, обнаруженный Коллмайер и Раймондом, несмотря на то, что предполагаемый наклон орбиты может затруднить устойчивоать такого объекта. Ясно, что обнаружить луну экзолуны будет очень сложно.
Учитывая волнение вокруг поисков потенциально обитаемых экзопланет, Коллмайер и Рэймонд подсчитали, что лучший сценарий жизни для больших сублун - вокруг массивных звезд. Хотя маленькие красные карликовые звезды встречаются крайне редко, они настолько слабы, а их обитаемые зоны настолько близки, что приливные силы очень сильны, а сублуны (и часто сами луны) нестабильны.
Наконец, авторы указывают на то, что искусственная сублуна может быть стабильной и благодаря этому служить капсулой времени или форпостом. На стабильной орбите вокруг Луны - такой, как у Лунных Врат, предложенных НАСА, - сублуна может сохранять сокровища человечества для потомков еще долго после того, как Земля станет непригодной для жизни. Коллмайер и Рэймонд сходятся во мнении, что предстоит проделать еще очень много работы (и это будет интересно), чтобы понять место таких лун во Вселенной или отказаться от концепции их существования.
[Фото: sciencedaily.com]
