Вчені вперше змогли пояснити, як утворилися кільця Сатурна і звідки там лід

    553

    За допомогою нової комп’ютерної моделі з роздільною здатністю як мінімум у 100 разів більше, ніж у попередніх подібних дослідженнях, вчені вперше змогли пояснити велику кількість льоду в кільцях Сатурна.

    Сатурн – рекордсмен за кількістю супутників у Сонячній системі. У нього їх 146, причому найбільший — Титан — навіть більший за Меркурія. Судячи з покритої кратерами поверхні деяких великих супутників, вони утворилися давно. Це підтверджується ще й тим, що вони літають досить далеко від планети.

    Зазвичай згодом супутники віддаляються від своїх планет через гравітаційну взаємодію. Так Місяць віддаляється від Землі приблизно на 3,8 сантиметра з кожним роком. Дослідження показали, що якби найближчі до кілець Сатурна супутники були старими, вони вже віддалилися б.

    Яскравим прикладом є супутник Рея, чия кругла і майже «плоска» орбіта лежить за кордоном, на якій гравітаційні взаємодії Сатурна, Сонця та самого супутника мають спровокувати резонанс і дестабілізувати орбіту Реї. Якби супутник утворився давно, він раніше перетнув би цей кордон і не зберіг би таку орбіту. А головне — в таких умовах Рея могла б врізатися в інший супутник та спровокувати каскад зіткнень.

    Інша особливість Сатурна – його знамениті кільця. Вони теж досить молоді і майже повністю складаються з льоду без великої кількості космічного пилу, який неминуче скупчився б у кільцях з часом.

    У прагненні пояснити такий склад та вік кілець Сатурна міжнародна команда вчених змоделювала понад 200 різних варіацій зіткнення двох крижаних супутників-прабатьків, спровокованого дестабілізацією орбіт.

    Як показало дослідження, у багатьох випадках крижані «оболонки» супутників розліталися якраз у область сучасних кілець — «всередину» межі Роша, де приливні сили планети не дали уламкам сформуватися у більші об’єкти.

    «У цьому сценарії природним шляхом утворюються багаті на льод кільця. Коли крижані супутники-прабатьки стикаються, кам’яні породи ядер розлітаються набагато менше, ніж лід, що їх покриває», — пояснив один із авторів статті Вінсент Ек з Даремського університету.

    Причому крижані та кам’яні уламки могли потрапити в інші супутники та спровокувати каскад зіткнень та руйнувань. З цієї матерії, що розлетілася, згідно з припущеннями авторів наукової роботи, могли утворитися молоді супутники Сатурна — наприклад, Рея.

    Нагадаємо, що рік тому група астрофізиків із Массачусетського технологічного інституту висунула іншу версію утворення кілець. У їхній моделі через гравітаційну дестабілізацію великий гіпотетичний супутник Сатурна, що літав між Титаном і Япетом, наблизився до планети, і його розірвало приливними силами на безліч уламків, з яких потім утворилися кільця. Такий сценарій не пояснює велику кількість льоду в кільцях.

    У дослідженні брали участь вчені з Університету Глазго (Великобританія), Університету Осло (Норвегія), Дослідницького центру Еймса (NASA, США), Інституту SETI (США) та Даремського університету (Великобританія). Результати роботи опубліковані в Astrophysical Journal.



    • інші новини