|
Ледяные кольца Сатурна образовались из спутника
|
|
|
|
Вы — длинношеий титанозавр, пасущийся на равнинах и поедающий листья деревьев около 100 миллионов лет назад в раннем меловом периоде на месте, где впоследствии будет расположен Starbucks. Вы смотрите на ночное небо и замечаете яркую точку, которая кажется немного больше и ярче, чем обычно, поскольку вы видели её уже много раз. Вы ворчите своему кузену (официальный язык динозавров), спрашивая, замечает ли он её тоже. Ваш кузен ворчит в ответ, что она действительно кажется больше и ярче, и интересуется, что происходит.
|
|
|
|
Эти титанозавры, возможно, появились на 100 миллионов лет раньше, чем следовало бы для хорошего урока естествознания, но то, что они видят в этом вымышленном произведении, — это Сатурн после того, как у него появились кольца. Это потому, что, по оценкам учёных, знаменитая планета с кольцами приобрела свою самую поразительную особенность примерно 100 миллионов лет назад. Однако точный механизм образования колец Сатурна долгое время оставался предметом дискуссий, но группа ученых из США и Китая, возможно, приблизилась к разгадке этой загадки. Недавно они представили результаты своих исследований на 57-й Лунной и планетарной научной конференции, посвященной тому, как кольца Сатурна могли образоваться в результате распада древнего спутника под названием Хризалис.
|
|
|
|
Для исследования ученые использовали ряд компьютерных моделей, чтобы проверить давнюю гипотезу о том, что кольца Сатурна образовались в результате распада древнего спутника, который астрономы назвали Хризалисом. Это связано с тем, что все небесные тела, включая звезды и черные дыры, имеют так называемый предел Роша — безопасное расстояние, на которое меньшее небесное тело может приблизиться к большему, прежде чем оно будет разорвано гравитацией последнего.
|
|
|
|
|
|
|
Для создания модели исследователи оценили размер Куколки примерно в размер спутника Сатурна Япета, диаметр которого составляет приблизительно 1469 км (913 миль). Внутреннее строение Куколки было смоделировано как дифференцированное, или слоистое, содержащее смесь водяного льда и камней. Команда использовала два разных состава льда, состоящих на 50% и 80%, разработанных для имитации состава спутников Сатурна Дионы и Япета соответственно. Куколка была смоделирована как имеющая эллиптическую (овальную) орбиту, первоначально начинающуюся примерно в 200 радиусах Сатурна от планеты и вращающуюся на расстоянии от 1 до 1,5 радиусов Сатурна, что является приблизительным пределом Роша для ледяных планетных тел.
|
|
|
|
В итоге исследователи пришли к выводу, что Куколка слишком близко приблизилась к Сатурну во время своего ближайшего сближения, в результате чего она была разорвана на части огромной гравитацией Сатурна. Хотя часть куколки избежала гравитации Сатурна, остальная часть образовала то, что впоследствии стало огромными кольцами Сатурна. Однако исследователи отмечают, что кольца могли изначально быть намного больше, чем мы видим их сейчас (возможно, достаточно большими, чтобы их могли наблюдать наши титанозавры), причём часть из них была удалена в результате гравитационного взаимодействия с более крупными спутниками Сатурна, в частности, с его крупнейшим спутником Титаном.
|
|
|
|
В дальнейшем исследователи отмечают, что несколько вопросов остаются без ответа, в частности, относительно самого большого фрагмента куколки и того, как он мог повлиять на рост колец Сатурна. Кроме того, они стремятся изучить, как эти фрагменты привели к образованию ударных кратеров на некоторых спутниках Сатурна. Это исследование основывается на предыдущих работах, изучающих, как разрушение древнего спутника куколки могло быть причиной образования колец Сатурна, включая исследование 2022 года, опубликованное в журнале Science, которое предположило, что древний спутник может объяснить образование колец Сатурна.
|
|
|
|
Однако кольца Сатурна могут помочь ученым лучше понять не только формирование и эволюцию планет в нашей Солнечной системе, но и экзопланеты. Например, было установлено, что несколько экзопланет потенциально имеют кольцевую систему, включая J1407b (названную «Супер-Сатурном»), которая находится примерно в 434 световых годах от Земли и, по оценкам, имеет кольцевую систему в 200 раз больше, чем Сатурн.
|
|
|
|
Источник
|
