Спутники Урана и Юпитера хранят следы хаоса ранней Солнечной системы

В эпоху планетной нестабильности ранняя Солнечная система пережила катастрофические потрясения, радикально изменившие облик спутников газовых гигантов. Моделирование 122 сценариев эволюции орбит показало, что современные луны Урана и Юпитера могли сформироваться лишь после серии разрушительных столкновений, вызванных гравитационным хаосом между планетами-гигантами.

Исследователи провели почти полторы тысячи компьютерных симуляций, чтобы понять, как регулярные спутники уцелели в эпоху, когда Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун активно меняли свои орбиты. Согласно модели Ниццы, в этот период планеты сближались настолько сильно, что выбрасывали из системы дополнительные ледяные миры, сравнимые по размерам с Ураном.

Система Урана оказалась крайне хрупкой: сближение с другим гигантом на дистанцию менее трех миллионов километров приводило к неминуемому разрушению спутников. Даже умеренное гравитационное воздействие постепенно дестабилизировало орбиты лун, провоцируя цепочки столкновений. Вероятно, именно такой серией космических катастроф объясняется необычный облик Миранды, которая могла потерять часть каменистого вещества в ходе подобных ударов.

Юпитер продемонстрировал большую устойчивость благодаря своей колоссальной массе, хотя даже его галилеевы спутники нередко теряли свою изначальную конфигурацию — орбитальный резонанс Лапласа. Ученые также допустили существование пятой или шестой гигантской планеты в прошлом, чье присутствие могло усилить разрушительный эффект для спутниковых систем. Полученные данные указывают на то, что нынешние луны Урана — это либо результат глубокой перестройки древней системы, либо выжившие фрагменты, пережившие масштабные столкновения.