ადამიანთა ცხოვრების განმავლობაში, მზის სისტემაში საგნები საკმაოდ უცვლელია. თუმცა, დროის კოსმოსურ მასშტაბებში, ისინი თანდათან ერთმანეთს შორდება. პლანეტები ძალიან, ძალიან ნელა შორდებიან მზეს; საკუთარ პლანეტებს ნელ-ნელა შორდება ბუნებრივ თანამგზავრთა უმეტესობაც; ამ პროცესს მიქცევით აჩქარებას უწოდებენ.
შესაბამისად, სულაც არ არის უჩვეულო ის ფაქტი, რომ ტიტანი თანდათან შორდება თავის პლანეტას — სატურნს. თუმცა, ასტრონომებმა მაინც იპოვეს რაღაც ნამდვილად გასაოცარი — ტიტანის გარე მიმართულებით მოძრაობა მოსალოდნელზე 100-ჯერ ჩქარი აღმოჩნდა.
ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ სატურნის ეს გამორჩეული მთვარე თავის პლანეტასთან გაცილებით ახლოს წარმოიქმნა მზის სისტემის დაბადებისას, 4,5 მილიარდი წლის წინ. ამის შემდეგ, ის სატურნს თაბდათან დაშორდა დაახლოებით 1,2 მილიონი კილომეტრით.
ასეთი აღმოჩენა მიუთითებს, რომ ჩვენი წარმოდგენა სატურნის გარშემო მიქცევითი აჩქარების შესახებ, ცოტა არ იყოს, მცდარია.
„წინა კვლევების უმეტესობა პროგნოზირებდა, რომ ტიტანი ანდაც იუპიტერის მთვარე კალისტო პლანეტებისგან იმ მანძილზე დაიბადნენ, სადაც ისინი დღეს არიან“, — განმარტავს კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტროფიზიკოსი ჯიმ ფულერი.
მისივე თქმით, ახალი აღმოჩენა მეტყველებს, რომ სატურნის მთვარეების სისტემა და შესაძლოა მისი რგოლებიც, წარმოიქმნა და განვითარდა იმაზე დინამიკურად, ვიდრე აქამდე გვეგონა.
მიქცევითი აჩქარების პროცესი საკვანძო მომენტია ფენომენი, რომელსაც მიქცევითი ხახუნი ეწოდება. მასზე დაკვირვება საკმაოდ კარგად შეგვიძლია აქ, დედამიწაზე. ჩვენი პლანეტის გარშემო მთვარის მოძრაობისას, მისი გრავიტაცია ოკეანეების დეფორმაციას, ანუ ჩაზნექვა-ამოზნექვას ახდენს.
სწორედ ამიტომ ხდება ოკეანეების მიქცევა-მოქცევა. თუმცა, გამუდმებით მიმდინარე ეს პროცესი დედამიწის ბრუნვითი ენერგიის ნაწილს ხახუნის სითბოდ გარდაქმნის — მოქმედებს ისე, როგორც გიგანტური მუხრუჭი ჩვენი პლანეტის ბრუნვაში. ოკეანის ამოზნექილობის შენარჩუნებისთვის საჭიროა მიქცევითი ხახუნი, მაგრამ იმის გამო, რომ დედამიწა უფრო სწრაფად ბრუნავს, ვიდრე მთვარის ორბიტა, ამოზნექილობა ყოველთვის ოდნავ მთვარის წინ არის.
ამას გარდა, ამოზნექილობა არღვევს დედამიწის გრავიტაციულ ველსაც, რაც შემდეგ დამატებით იზიდავს მთვარეს და აჩქარებს საკუთარ ორბიტაზე. ამ დამატებითი ენერგიის გამო, მთვარე თანდათან გვშორდება, წელიწადში დაახლოებით 3,82 სანტიმენტრით.
მსგავსი მოქმედება ხდება ტიტანსა და სატურნს შორისაც, მაგრამ მეცნიერები ფიქრობდნენ, რომ ეს ეფექტი იქ ასე მკვეთრი არ იყო, რადგან სატურნი გაზის პლანეტაა და მისი ასეთი შემადგენლობა იმაზე ნაკლებ ხახუნს იწვევდა, ვიდრე დედამიწის ოკეანეები და ქანები.
სტანდარტული თეორიების მიხედვით, ტიტანი სატურნს წელიწადში მხოლოდ 0,1 სანტიმეტრით უნდა შორდებოდეს.
თუმცა, ორმა სხვადასხვა მეთოდმა აჩვენა, რომ ტიტანი სატურნს წელიწადში 11 სანტიმეტრით შორდება, ანუ დაახლოებით სამჯერ სწრაფად, ვიდრე მთვარე დედამიწას.
ორივე მეთოდი თითქმის მთლიანად ეყრდნობა კასინის მისიის მიერ შეგროვებულ მონაცემებს. პირველი მათგანია ასტრომეტრია, რომელიც ზომავს ტიტანის ადგილმდებარეობას უკანა ფონზე არსებულ ვარსკვლავებთან მიმართებაში, რაც ხომალდმა „კასინიმ“ გაზომა. ამის შემდეგ, დროთა განმავლობაში სატურნთან მიმართებაში ტიტანის განლაგების ცვლილების გამოსათვლელად, ამ მონაცემებს დაამატეს 1886 წლიდან წარმოებულ დაკვირვებათა საარქივო მონაცემები.
მეორე მეთოდი იყო რადიომეტრია. 2006-2016 წლებში კასინიმ ტიტანს 10-ჯერ გადაუფრინა ახლოდან. ამ დროს შესაძლებელი იყო ტიტანის გრავიტაციის გამო კასინი სიჩქარის ცვლილებების გაზომვა.
მონაცემთა ორივე ამ წყების ანალიზმა საოცარი შედეგები გამოააშკარავა.
„მონაცემთა ორი სრულიად დამოუკიდებელი წყების — ასტრომეტრიული და რადიომეტრიული მონაცემებით, ანუ ანალიზის ორი სხვადასხვა მეთოდით, მივიღეთ შედეგები, რომლებიც ერთმანეთთან სრულ თანხმობაშია“, — ამბობს პარიზის ობსერვატორიის ასტრონომი ვალერი ლენე.
მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი შედეგები ზოგიერთ წინა პროგნოზს ეწინააღმდეგება, არსებობს ერთი თეორია, რომელიც კარგად ხსნის ტიტანის მიგრაციას. 2016 წელს, ფულერმა წამოაყენა მოსაზრება, რომ ორმაგ ვარსკვლავებში შემჩნეული მექანიზმი, რომელსაც რეზონანსის ჩაკეტვას უწოდებენ, უნდა იწვევდეს გაზის გიგანტთა მთვარეების სწრაფ მიგრაციას.
მიჩნეულია, რომ რეზონანსის ჩაკეტვა ხდება მაშინ, როდესაც მთვარის გრავიტაციული ძალა პლანეტას აწვება და ძლიერ რხევას აიძულებს. ამ დროს უნდა იფანტებოდეს საკმაოდ ბევრი მიქცევითი ენერგია, რაც მთვარეს დამატებით ბიძგს აძლევს და შესაბამისად, იზრდება მისი მიგრაციის მაჩვენებელი.
არ არის გამორიცხული, ხომალდ „ჯუნოს“ მონაცემებმა მიგრაციის ასეთივე მაჩვენებელი გამოავლინოს იუპიტერის მთვარეების შემთხვევაშიც, რაც კიდევ უფრო გაამყარებს რეზონანსის ჩაკეტვის თეორიას გაზის გიგანტებსა და მათ მთვარეებს შორის.
კვლევა ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია caltech.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
