Сейчас ученым известны 16 лун Нептуна. Крупнейшая из них, Тритон, родилась вовсе не возле Нептуна: это небесное тело пришло из холодных окраин Солнечной системы — по сути, это бывший объект пояса Койпера, захваченный гравитацией планеты миллиарды лет назад. Модели показывают, что такое «вторжение» должно было серьезно потревожить исходную систему спутников Нептуна, многие из которых либо врезались в планету, либо столкнулись друг с другом.
Астрономы под руководством Мэтью Белякова из Калифорнийского технологического института решили проверить, кем является Нереида — еще одним «пришельцем» вроде Тритона или же остатком первоначальной системы спутников. Эту луну диаметром около 350 км открыли еще в 1949 году, но изучена она крайне слабо: к Нептуну лишь один раз подлетал только зонд Voyager 2 в 1989 году, и подробных данных мало.
Орбита Нереиды сама по себе вызывает вопросы. Она чрезвычайно вытянутая: за почти земной год Нереида делает один оборот вокруг Нептуна, то подлетая к нему ближе чем на 1,4 млн км, то удаляясь почти на 9,6 млн км. Это очень необычно для «обычного» спутника, который обычно движется по почти круговой орбите близ экватора планеты.
Долгое время считалось, что такая орбита — признак захвата тела из пояса Койпера. Но наблюдения JWST в инфракрасном диапазоне показали: по составу Нереида сильно отличается от типичных объектов этого пояса. На ее поверхности, судя по спектрам, слишком много льда, чтобы быть типичным «койперовским» телом. Скорее, это тело, сформировавшееся в системе Нептуна и позже выброшенное на далекую и странную орбиту.
Численное моделирование эволюции системы подтвердило эту картину. Когда массивный Тритон был захвачен Нептуном и стал постепенно «проваливаться» внутрь его системы, его гравитационные пертурбации разрушили большинство исходных спутников: часть из них упала на планету, часть столкнулась друг с другом, рассыпавшись на многочисленные обломки. Из всей первоначальной компании лишь один объект в расчетах стабильно «выживал», получая сильный гравитационный «пинок» наружу на орбиту, очень похожую на нынешнюю орбиту Нереиды. А вот нынешние луны Нептуна, по мнению авторов, уже вторичны — они могли сформироваться из обломков первоначальных спутников, которые не пережили приход Тритона.
Планетолог Скотт Шеппард из Carnegie Science, не принимавший участия в работе, назвал результаты «очень интересными», поскольку впервые орбитальные и спектральные данные Нереиды согласуются с историей «выжившей луны», вытолкнутой при гравитационном захвате Тритона.
Пока что подтвердить эту динамическую реконструкцию можно только дистанционно: новых миссий к Нептуну не планируется, хотя именно космический зонд мог бы окончательно прояснить происхождение и Тритона, и Нереиды, и внутренних лун Нептуна. Но уже сейчас становится очевидно, что даже одиночные далекие спутники могут хранить следы древних катастроф, которые планеты-гиганты пережили на заре Солнечной системы.
Ранее за Нептуном нашли загадочный ледяной объект с атмосферой, которой не должно быть.