Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.09.2022
Сергей Васильев
3 626

Астрономы смоделировали гибель спутника, превратившегося в кольца Сатурна

5.4

Ученые проследили долгую цепочку событий, которые вызвали необычный наклон оси вращения Сатурна, а в конце концов привели к появлению у планеты грандиозной системы колец.

©NASA, JPL / Автор: Иван Беляев

Сатурн может похвастаться самой большой и красивой системой колец во всей Солнечной системе. Их происхождение и возраст в точности неизвестны до сих пор. Согласно одной гипотезе, кольцам несколько миллиардов лет, как и планетам возле Солнца, и появились они из того же протопланетного облака. Другие считают, что кольца Сатурна — это остатки спутника, который разрушился уже тогда, когда на Земле шел расцвет эпохи динозавров. Впрочем, большинство данных указывает на второй вариант. Его подтвердила и новая работа астрофизиков из Массачусетского технологического института (MIT), статья которых опубликована в журнале Science.

Работа Джека Уиздома (Jack Wisdom) и его коллег началась с другой необычной черты Сатурна. Ось вращения этой планеты заметно — на 27° — отклонена от перпендикуляра к плоскости ее орбиты. Дело в том, что планеты образуются из газопылевого облака, которое вращается вокруг молодой звезды, и сохраняют основные параметры движения этого облака. Отклонение оси вращения, как у Земли, — это почти всегда результат соударений. Однако неизвестно ни тела, достаточно массивного для того, чтобы развернуть огромный Сатурн, ни каких-либо его останков.

Поэтому предполагается, что наклон Сатурна вызван уникальной связью с соседним Нептуном. Ось Сатурна прецессирует, слегка отклоняясь в стороны, и эти колебания совпадают с прецессией орбиты Нептуна. Усиливает их медленная миграция Титана, крупнейшего из спутников Сатурна, который постепенно, примерно на 11 см в год, удаляется от него. Работа Джека Уиздома и его коллег опиралась на эти гипотезы. Ученые использовали результаты измерений гравитационного поля Сатурна, сделанных зондом Cassini. Однако когда они уточнили параметры вращения планеты, обнаружилось, что прецессия ее оси уже не «синхронизирована» с Нептуном так точно, словно выведенная из равновесия каким-то посторонним влиянием.

Астрономы провели целый ряд симуляций, опробовав разные сценарии, связанные с миграциями крупных лун Сатурна. Картина сложилась лишь тогда, когда к известным спутникам планеты добавили еще один. Моделирование показало, что гипотетический объект (авторы назвали его Хризалида, Chrysalis) мог находиться между орбитами Титана и Япета, третьего по размерам из спутников Сатурна, и набирать примерно ту же, что и Япет, массу. Около 100-200 миллионов лет назад хаотическая игра гравитации между многочисленными лунами выбросила его с орбиты. Это вывело Сатурн из резонанса с Нептуном и заставило Титан мигрировать подальше.

Ученые смоделировали эти события 390 раз, получив разные возможные сценарии. В одних Хризалида сталкивалась с Титаном или Япетом, в других — выбрасывалась прочь из системы Сатурна. Но в некоторых случаях спутник быстро падал на планету и разрывался приливными силами в ее мощном гравитационном поле, а останки превращались в кольца. К сожалению, в этой красивой и логичной последовательности событий смущает одно: подобный итог астрономы получили лишь в 17-ти циклах моделирования из 390. Пошли ли реальные события по одному из этих вариантов, пока что можно лишь гадать.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Сегодня, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

7 часов назад
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Сегодня, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно