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, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

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?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

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..