Новая модель формирования спутников Юпитера объяснила, почему Каллисто не вошла в резонанс Лапласа

Группа исследователей выдвинула свежую гипотезу, проливающую свет на причины исключения Каллисто — самого дальнего галилеева спутника Юпитера — из системы орбитального резонанса Лапласа, в которую вовлечены Ио, Европа и Ганимед.

Согласно устоявшимся представлениям, резонанс Лапласа (синхронизация орбитальных периодов в пропорции 4:2:1) сформировался вследствие миграции лун сквозь протопланетный газовый диск на ранних этапах их существования. Обычно изоляцию Каллисто связывают с её запоздалым или медленным развитием, что якобы помешало спутнику вовремя завершить миграционные процессы.

В новом исследовании представлен альтернативный сценарий: специфическая архитектура околоюпитерианского диска могла создать своего рода «ловушку», заблокировав перемещение Каллисто. Для проверки этой теории ученые применили метод численного моделирования гравитационного взаимодействия N тел (N-body simulation), детально учитывая влияние газовой среды.

Результаты симуляций продемонстрировали, что область повышенного давления в диске способна выступать в роли динамического барьера, фиксирующего Каллисто на определенной дистанции и препятствующего её вхождению в резонансную цепочку. Примечательно, что для реализации такого эффекта параметры этой зоны должны соответствовать узкому диапазону: чрезмерно выраженный или, напротив, пологий градиент давления не обеспечил бы нужной изоляции.

Авторы подчеркивают, что полученные выводы могут помочь разрешить противоречия, касающиеся внутренней структуры Каллисто. В частности, речь идет об интерпретации данных зонда «Галилео», которые не позволяют однозначно оценить вклад негидростатических факторов в формирование гравитационного поля и формы спутника.

Источник: iXBT