Автоматическая станция «Кассини» собрала много доказательств относительной молодости колец Сатурна — редкого и величественного явления в космосе. Судя по наблюдениям, кольца образовались лишь несколько сотен миллионов лет назад, когда по Земле уже ходили динозавры. Подобная история заставляет учёных искать ответ на вопрос, как такое могло произойти. Моделирование показало, что вероятнее всего кольца возникли из обломков столкнувшихся спутников Сатурна.
Исследование, опубликованное на этой неделе в «Астрофизическом журнале», опирается на идею, что им не миллиарды лет, а они были созданы в недавнем астрономическом прошлом — возможно, в результате столкновения двух покрытых инеем лун скромного размера, всего лишь в несколько сотен миллионов лет назад.
«Я уверен, что было бы здорово увидеть, если бы у динозавров был достаточно хороший телескоп», — сказал Джейкоб Кегеррайс, научный сотрудник Исследовательского центра Эймса НАСА в Маунтин-Вью, Калифорния, и один из авторов исследования.
Доктор Кегеррайс и его коллеги проверили гипотезу молодых колец, используя британский центр распределенных исследований с использованием передовых вычислений. Эта суперкомпьютерная система позволила исследователям неоднократно воссоздавать этот катаклизм с большей детализацией, а также его непосредственные последствия, обнаружив, что эта история происхождения правдоподобна.
Сатурн, которому 4,5 миллиарда лет, почти так же старше Солнца. Ее кольца считались такими же древними, пока космический корабль Кассини не изучал планету вблизи в течение 13 лет. Через миллиарды лет они должны были быть запятнаны другим пыльным космическим мусором. Но ледяные кольца казались слишком блестящими и чистыми, чтобы быть первобытными.
Это, наряду с другими доказательствами, убедило многих учёных, изучающих Сатурн, в том, что кольца появились несколько сотен миллионов лет назад. Если они не возникли во время сотворения ранней Солнечной системы, когда крупные объекты регулярно сталкивались, это означало, что они образовались в относительно безмятежные дни недавнего астрономического прошлого. Но как?
Сейчас у Сатурна есть по меньшей мере 145 спутников, и, вероятно, многие из них принадлежали им до того, как у него появились кольца. Ученые утверждают, что огромная гравитация Солнца могла постепенно дестабилизировать орбиты некоторых лун, что привело к столкновению двух лун.
Новое исследование показало, что удар между двумя ледяными спутниками приведет к выбросу большого количества замороженных конфетти в сторону Сатурна. Если бы этот лед пересек предел Роша и остался за пределом Роша — границей, за которой гравитационные приливы планеты будут разрушать спутники — тогда у него был бы шанс сформировать эти кольца.
Неясно, какие из нынешних лун относительно молодые. Но примером может служить Рея, второй по величине спутник Сатурна после Титана. Если бы он был старше, он бы пережил различные гравитационные колебания, и его орбита была бы более эксцентричной. Но вместо этого Рея имеет круглую и плоскую форму, что позволяет предположить, что она образовалась совсем недавно — возможно, из недавно выпущенного материала, создающего луну.
Некоторые из спутников Сатурна могут иметь потенциально обитаемые подземные океаны. Но если эти спутники моложе, чем предполагалось, эта вероятность может быть уменьшена.
Это исследование не разрешит давние споры о происхождении гало Сатурна. Но оно подчеркивает, что кольца – эфемерные и постоянно меняющиеся, а не статичные украшения.
«Будь то Сатурн или что-то еще, я думаю, это забавно, насколько драматичной может быть Солнечная система», — сказал доктор Кегеррайс.
