04.10.2023, 14:35
Дарья Губина
1
1,2 тыс

Кольца Сатурна могли образоваться от столкновения двух спутников

❋ 3.8

С помощью новой компьютерной модели с разрешением как минимум в 100 раз больше, чем в предыдущих подобных исследованиях, ученые впервые смогли объяснить обилие льда в кольцах Сатурна.

На этом снимке «Кассини» спутник Рея пролетает на фоне спутника Диона
На этом снимке «Кассини» спутник Рея пролетает на фоне спутника Диона / © NASA/JPL/Space Science Institute / Автор: Plinia Abito

Сатурн — рекордсмен по количеству спутников в Солнечной системе. У него их 146, причем крупнейший — Титан — даже больше Меркурия. Судя по покрытой кратерами поверхности некоторых больших спутников, они образовались давно. Это подтверждается еще и тем, что они летают довольно далеко от планеты.

Обычно со временем спутники отдаляются от своих планет из-за гравитационного взаимодействия. Так Луна отдаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра с каждым годом. Исследования показали, что если бы ближайшие к кольцам Сатурна спутники были старыми, они уже отдалились бы.

Яркий пример — спутник Рея, чья круглая и почти «плоская» орбита лежит за границей, на которой гравитационные взаимодействия Сатурна, Солнца и самого спутника должны спровоцировать резонанс и дестабилизировать орбиту Реи. Если бы спутник образовался давно, он ранее пересек бы эту границу и не сохранил бы такую орбиту. А главное — в таких условиях Рея могла бы врезаться в другой спутник и спровоцировать каскад столкновений.

Другая особенность Сатурна — его знаменитые кольца. Они тоже довольно молодые и почти целиком состоят изо льда без большого количества космической пыли, которая неизбежно скопилась бы в кольцах со временем.

В стремлении объяснить такой состав и возраст колец Сатурна международная команда ученых смоделировала более 200 различных вариаций столкновения двух ледяных спутников-прародителей, спровоцированного дестабилизацией орбит.

Некоторые из вариаций столкновения двух ледяных спутников-прародителей / © NASA/Durham University/Glasgow University/Jacob Kegerreis/Luís Teodoro

Как показало исследование, во многих случаях ледяные «оболочки» спутников разлетались как раз в область современных колец — «внутрь» предела Роша, где приливные силы планеты не дали обломкам сформироваться в более крупные объекты.

«В этом сценарии естественным путем образуются богатые льдом кольца. Когда ледяные спутники-прародители сталкиваются, каменные породы ядер разлетаются гораздо меньше, чем покрывающий их лед», — объяснил один из авторов статьи Винсент Эк из Даремского университета.

Причем ледяные и каменные обломки могли попасть в другие спутники и спровоцировать каскад столкновений и разрушений. Из этой разлетевшейся материи, согласно предположениям авторов научной работы, могли образоваться молодые спутники Сатурна — например, Рея.

Напомним, что год назад группа астрофизиков из Массачусетского технологического института выдвинула другую версию образования колец. В их модели из-за гравитационной дестабилизации крупный гипотетический спутник Сатурна, летавший между Титаном и Япетом, приблизился к планете, и его разорвало приливными силами на множество осколков, из которых потом образовались кольца. Такой сценарий не объясняет обилие льда в кольцах.

В исследовании участвовали ученые из Университета Глазго (Великобритания), Университета Осло (Норвегия), Исследовательского центра Эймса (NASA, США), Института SETI (США) и Даремского университета (Великобритания). Результаты работы опубликованы в Astrophysical Journal.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 14:43
Татьяна Зайцева

Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
существует немалая вероятность обнаружить там вмороженных в лед головоногих. некоторые из них при столкновении вполне могли покинуть орбиту Сатурна и подлететь в глыбе льда к Земле..