Довгий час вважалося, що формування всіх планетних супутників проходить по одному з трьох сценаріїв. Це або зіткнення космічних тіл, або гравітаційний захоплення більш дрібного тіла, або формування одночасно з планетою з протопланетної хмари. Нещодавно французькі астрономи Орельєн Крида і Себастьян Шарно виробили четверту теорію.

Вчених зацікавило, чому більшість супутників в нашій системі має тим більші розміри, чим далі вони розташовані від своєї планети. Якщо мова йде про формування з протопланетної хмари або гравітаційному захопленні, то це ніяк не може пояснити подібну нерівномірність. Скажімо, більш масивний Фобос ближче до Червоної планети, ніж більш легкий Деймос. А зіткнення, в свою чергу, не могли забезпечити появу супутників у газових гігантів.

Читайте також: Сатурн і Юпітер сформували планети

Комп'ютерне моделювання розвитку кілець навколо планет Сонячної системи на ранньому етапі їх існування привело дослідників до вельми несподіваних висновків. По-перше, маса цих кілець виявилася занадто велика в порівнянні з нинішньою. Так, Земля, виявляється, була оточена кільцем, маса якого становила до 2,5 відсотків від її власної ваги. Для порівняння нагадаємо, що маса Місяця в наш час складає всього лише 0,0123 земної: виходить, кільце навколо Землі в ту далеку епоху було вдвічі масивніша, ніж супутник.

Правда, у інших планет кільця були ще більшої величини. Наприклад, кільця Урана "важили" в 400 разів більше сучасних кілець Сатурна. У Нептуна маса кілець була в два рази важче, ніж у Урана. А що стосується Сатурна, то вага його кілець перевищував нинішній ... в 5 000 разів! Навіть у Плутона було "колечко" масою до 20 відсотків від власної маси планети. Цілком ймовірно, з його матеріалу і утворився свого часу супутник Плутона Харон, вважають фахівці.

Крида і Шарно висунули гіпотезу про те, що супутники могли формуватися з навколопланетного кільця в регіоні, розташованому неподалік від межі Роша - мінімального радіуса орбіти, на якому менше за розміром небесне тіло не руйнується під впливом гравітації центрального об'єкта. Якраз там сила взаємного тяжіння складових кільце уламків перевищувала силу гравітаційного тяжіння самої планети.

Коли за рахунок зниження орбітальної швидкості в зіткненнях з притягувати уламками накопичувалася певна маса, новоутворений супутник мігрував за межу Роша, і тільки після цього в даній зоні могло початися формування наступного супутника. Адже якби той почав формуватися раніше, то його могла б захопити гравітація більш масивного "попередника".

Таким чином, кожен наступний супутник віддалявся від межі Роша, залишаючи все менше матерії для формування "наступника". В результаті пізніше сформувалися супутники виявилися ближче до своїх планет, а за розмірами вони були меншими за ті, що знаходяться на більш віддалених дистанціях.

На думку експертів, саме з навколопланетного кільця колись виникла Місяць. Відповідно до теорії "Великого сплеску", висунутої в 1975 році американськими астрофізиками Елом Камероном, Вільямом Вардом, Вільямом Хартманном і Дональдом Девісом, на зорі формування Сонячної системи (приблизно 4,6 мільярда років тому) відбулося зіткнення між Землею і планетою Тейя. Це гіпотетичне небесне тіло розміром з Марс було названо сучасними астрофізиками в честь міфологічного персонажа Тейи - однієї з сестер-титаніди, матері Геліоса, Еос і Селени (богині Місяця). Імовірно Тейя перебувала в точці Лагранжа L4, розташованої на орбіті Землі.

Потім під впливом гравітаційних сил Землі і Сонця вона перейшла на хаотичну орбіту і, наблизившись до Землі, буквально врізалася в неї. Стався вибух, після якого Тейя розлетілася на друзки. На орбіту був викинутий матеріал, з якого потім утворився наш супутник. А ось з Венерою і Меркурієм подібного не відбувалося, так як, згідно моделі, які є значущими кілець у них ніколи не було.

Правда, деякі фахівці вважають, що модель Крида і Шарно має слабкі місця. Так, вона невірна по відношенню до супутників Юпітера, а також супутників Сатурна Япет і Титану, які, як показують дослідження, могли бути сформовані безпосередньо з протопланетного хмари.

Читайте також: У Землі є тисячі невидимих ​​лун

Астрофізики вважають, що є і ще одне пояснення такого стану справ: чим масивніше планета-гігант (в нашій системі такими є Юпітер і Сатурн), тим швидше відбувалося її формування, а значить, з більшою ймовірністю вона могла першої захопити тіла, що утворилися одночасно з ній з протопланетного диска, і перетворити їх в супутники.

Все найцікавіше читайте в рубриці "Наука і техніка"