Четыре крупнейших спутника Юпитера (слева направо): Ио, Европа, Ганимед, Каллисто (иллюстрация НАСА).
По мнению специалистов Юго-Западного научно-исследовательского института (США), разделение горных пород и льда в объеме Ганимеда и их смешение под поверхностью Каллисто можно объяснить тем, что первый из этих спутников Юпитера чаще сталкивался с другими небесными телами.
И Ганимед, и Каллисто составлены из приблизительно равных частей льда и горных пород. Кроме того, они соответствуют друг другу по массе и диаметру, вследствие чего их считали однотипными. После запуска космических аппаратов «Вояджер» и «Галилео» у исследователей, однако, появилась новая информация о внутренней структуре и особенностях поверхности спутников; оказалось, что у Ганимеда есть оформившееся ядро, окруженное силикатной мантией и слоями льда, тогда как в недрах Каллисто разделение вещества не завершилось.
Существует несколько гипотез, объясняющих эти несоответствия; высказывались, к примеру, предположения о том, что в древности Ганимед занимал другую орбиту, и разогрев его внутреннего объема, проложивший горным породам путь к ядру, вызван гравитационным воздействием Юпитера. К сожалению, подобные объяснения основываются на тщательном подборе параметров моделирования. «Приходилось настраивать модель так, чтобы эволюционные пути Ганимеда и Каллисто разошлись», — замечает участница исследования Эми Барр (Amy Barr).
Авторы рассматриваемой работы предлагают более универсальное решение проблемы, связывающее расхождения в параметрах спутников с тем, какое воздействие оказывали на них налетающие объекты в период «поздней тяжелой бомбардировки» (4,1–3,8 млрд лет назад). Моделирование показало, что столкновения комет со спутниками приводят к образованию некоторого объема жидкой воды под их поверхностью, после чего находившиеся здесь же горные породы опускаются на дно нового водоема; с течением времени эта порода должна медленно продвигаться к центру.
Поскольку Ганимед находится намного ближе к Юпитеру, чем Каллисто, интенсивность столкновений и скорость налетающих тел, привлекаемых массивной планетой, в его случае были выше. Этим, как считают исследователи, и объясняется разогрев Ганимеда и появление у него ядра.
«Больше всего мне нравится то, что в такой модели отличия проявляются очень четко», — комментирует Дэвид Стивенсон (David Stevenson) из Калифорнийского технологического института (США), не принимавший участия в работе. Чтобы проверить изложенную гипотезу, ученый предлагает выполнить аналогичные расчеты для Титана — спутника Сатурна.
http://science.compulenta.ru/498301/