Malé vnitřní měsíce Neptunu Larissa a Galatea i planetární prstence obsahují minerály, které pravděpodobně vznikly při dlouhodobém působení kapalné vody uvnitř větších ledových těles. Vyplývá to z pozorování vesmírným teleskopem Jamese Webba. Podle studie zveřejněné v časopise Science Advances mohou být současné drobné měsíce a prstence znovu shluknutými úlomky původního satelitního systému Neptunu.
Výzkumníci z California Institute of Technology zkoumali Larissu, Galateu a největší z pozorovaných malých měsíců Proteus společně s prstenci pomocí přístroje NIRSpec na teleskopu JWST. Spektroskopie rozkládá zachycené světlo podle vlnových délek, takže z charakteristických absorpčních pásů dovoluje určit, jaké látky jsou na povrchu nebo v prachových částicích přítomny. Přístroj pracoval v rozsahu vlnových délek od 0,6 do 5,3 mikrometru.
Spektra všech tří měsíců i prstenců ukázala široký a hluboký absorpční pás v oblasti 3 mikrometrů, spojený s vazbami kyslíku a vodíku. Přitom se neobjevily jednoznačné známky vodního ledu, například jeho obvyklé pásy u 1,5, 1,65 a 2 mikrometrů. U Protea tým zaznamenal slabý signál oxidu uhličitého, zatímco u Larissy, Galatey a prstenců jej nenašel.
Nejdůležitějším nálezem je ostrý absorpční pás u vlnové délky 2,72 mikrometru, který se objevil u Larissy, Galatey a prstenců, nikoli však výrazně u Protea. Odpovídá fylosilikátům bohatým na hořčík, tedy skupině jílovitých minerálů s vrstevnatou strukturou. Takové minerály vznikají chemickou přeměnou původních hornin za účasti kapalné vody. Autoři srovnávali naměřená spektra s laboratorními spektry uhlíkatých chondritů, primitivních meteoritů obsahujících velké množství podobně přeměněných minerálů.
Vznik zjištěných fylosilikátů podle autorů vyžaduje, aby byl materiál alespoň v minulosti po dlouhou dobu zahříván a v kontaktu s kapalnou vodou. Takové podmínky se na dnešních chladných površích malých neptunských měsíců nevyskytují. Minerály proto nejspíš pocházejí z nitra podstatně většího a částečně diferencovaného tělesa, tedy objektu, v němž se vlivem zahřívání oddělily vrstvy odlišného složení.
Stopy po proměně soustavy
Jedním z možných vysvětlení je dávná přestavba Neptunovy soustavy po zachycení Tritonu. Triton, největší Neptunův měsíc, obíhá planetu retrográdně, tedy v opačném směru než většina pravidelných měsíců obíhajících kolem obřích planet. To podporuje představu, že nevznikl u Neptunu, ale byl zachycen z Kuiperova pásu. Dynamické modely dlouhodobě ukazují, že taková událost mohla původní soustavu větších pravidelných měsíců vážně narušit či zničit.
Autoři nové práce upřednostňují scénář, v němž se po této události část úlomků z nitra zaniklých měsíců znovu spojila do dnešních malých satelitů a prstenců. Tento výklad doplňuje samostatná letošní studie téhož výzkumného programu o měsíci Nereid. Její autoři na základě spektra a simulací navrhli, že Nereid může být zachovaným členem původní Neptunovy soustavy, který byl při zachycení Tritonu vychýlen na nynější výstřednou dráhu.
Výklad však není jediný možný. Fylosilikáty by mohly pocházet také z velkého diferencovaného objektu z Kuiperova pásu, který se dostal příliš blízko k Neptunu a byl roztrhán slapovými silami planety. Obě hypotézy navíc narážejí na dosud nevysvětlenou absenci vodního ledu ve spektrech. Větší ledové měsíce, v jejichž nitru se voda mohla roztavit, by totiž měly mít i vrstvy bohaté na led. Další pozorování a modelování mají pomoci rozlišit, zda materiál pochází z původních Neptunových měsíců, nebo z jiného rozpadlého tělesa.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.