Дори по дивите стандарти на външната Слънчева система странните орбити, по които се носят двете най-вътрешни луни на Нептун, са безпрецедентни, според новопубликуваните изследвания.

Експертите по орбитална динамика наричат това ​​„танц на избягване“, изпълняван от малките луни Найад и Таласа. Двете са истински партньори, обикалящи само около 1850 километра един от друг. Но те никога не се доближават толкова много. Орбитата на Наяд е наклонена и перфектно разчетена. Всеки път, когато задминава по-бавно движещата се Таласа, двете са на разстояние около 3540 километра един от друг.

В тази вечна хореография Наиад се завърта около ледения гигант на всеки седем часа, докато на Таласа по външната писта обиколката отнема седем часа и половина. Наблюдател, седнал на Таласа, ще види Наяд в орбитада минава два пъти отгоре и след това два пъти отдолу. Този модел нагоре, нагоре, надолу, надолу се повтаря всеки път, когато Наяд изпревари с четири обиколки Таласа.

Въпреки че танцът може да изглежда странно, той държи орбитите стабилни, казват изследователите.

"Има много различни видове" танци ", които планетите, луните и астероидите могат да следват, но такъв никога не е виждан досега", казва Марина Брозович, експерт по динамика на слънчевата система в Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния и водещ автор на новото изследване.

Далеч от притеглянето на Слънцето, гигантските планети на външната Слънчева система са доминиращите източници на гравитация, с десетки и десетки луни. Някои от тези луни са се образували заедно с техните планети и никога не са се придвижвали другаде, други били пленени по-късно, след което останали в орбити, продиктувани от техните планети. Някои орбитират в посока, обратна въртенето на техните планети; други разменят орбитите си, сякаш за да избегнат сблъсък.

Нептун има 14 потвърдени луни. Несо, най-отдалечената от тях, орбитира в силно елиптичен контур, който го отнася близо 74 милиона километра от планетата, а обиколата отнема 27 години.

Наяд и Таласа са малки. Те са две от седемте вътрешни луни на Нептун, част от система със слаби пръстени. ;Смята се, че  когато Нептун заловил своята гигантска луна Тритон, е имало сблъсък в негов спътник и тези вътрешни луни и пръстени са се образували от остатъчните отломки.

"Подозираме, че Наяд е бил изхвърлен в наклонената си орбита от по-ранно взаимодействие с една от другите вътрешни луни на Нептун", каза Брозович. "Едва по-късно, след установяването на орбиталния си наклон, Наяд е можел да се установи в този необичаен резонанс с Таласа."

Брозович и нейните колеги открили необичайния орбитален модел, използвайки анализ на наблюдения от космическия телескоп Хъбъл на НАСА. Изследването им дава и първия намек за състава на вътрешните луни на Нептун. Изследователите използвали наблюденията, за да изчислят тяхната маса и, следователно, плътността им, която се оказала близка до тази на водния лед.

"Найад и Таласа вероятно са били заключени заедно в тази конфигурация от много дълго време, защото това прави орбитите им по-стабилни. Те поддържат мира, като никога не се приближават твърде много", казва Марк Шоултър, планетарен астроном от института SETI в Маунтин Вю, Калифорния и съавтор на новото изследване.

Marina Brozović et al. Orbits and resonances of the regular moons of Neptune, Icarus (2019). DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113462, https://arxiv.org/abs/1910.13612