Кольца Сатурна оказались ровесниками динозавров

На этой неделе в США проходит ежегодное собрание Американского геофизического союза (AGU); его участники уже рассказали о том, как по спутниковым фотографиям моделировали первый за последние 54 года долгоживущий вулканический остров и как может выглядеть новая цель зонда New Horizons – MU69, объект пояса Койпера, у которого может быть спутник. Сегодня очередной доклад собрания дал ответ на многолетнюю загадку возраста колец Сатурна. О докладе рассказывает редакционная статья на сайте журнала Science.

Для определения времени формирования колец Сатурна две международные группы ученых использовали данные «Кассини», собранные зондом в последние месяцы перед падением в атмосферу газового гиганта. Оказалось, что кольца образовались всего несколько сотен миллионов лет назад, намного позже самого Сатурна, возраст которого составляет 4,5 миллиарда лет. Динозавры и все их предшественники жили в Солнечной системе с Сатурном без колец.

Первые доказательства относительной молодости колец Сатурна появились еще в конце 70-х во время полета «Вояджера», но тогда ученые не смогли предложить убедительные альтернативные версии образования колец, а данные «Вояджера» можно было интерпретировать по-разному. Данные «Кассини» позволили подтвердить возраст колец уже в августе, а сейчас ученые в подробностях рассказали о доказательствах того, что кольца появились 200–100 млн лет назад.

Первым доказательством относительной молодости колец стала их масса. До миссии «Кассини» ученые переоценивали плотность и количество вещества в центральном кольце B, а это порождало ошибку в оценке возраста; на формирование массивного кольца нужны условия, существовавшие в молодой Солнечной системе 4,5 миллиарда лет назад. Измерения гравитации колец, сделанные «Кассини» во время прохождения между Сатурном и кольцами, показывают, что суммарная масса вещества колец составляет 0,4 массы Мимаса – самого большого спутника планеты-гиганта; это значение слишком мало для теории о совместном формировании Сатурна и его колец.

Другим доказательством стала чистота водяного льда колец. Инструмент «Кассини» – анализатор космической пыли (Cosmic Dust Analyzer) – 12 лет регистрировал скорость и плотность потока микрометеоритов; оказалось, что за миллиарды лет этот поток должен был порядком загрязнить вещество колец, чего на самом деле не наблюдается, а значит, кольца существуют не так давно. Судя по содержанию примесей в веществе колец, они сформировались от 150 до 300 миллионов лет назад или даже позже.

Считается, что своим происхождением кольца обязаны столкновению одного из ледяных спутников Сатурна с кометой или астероидом или столкновению двух спутников. Возможно также, что из-за особого расположения орбит два спутника планеты-гиганта разрушили друг друга силой взаимного притяжения.

Ранее данные, собранные “Кассини”, позволили ученым выяснить, как кольца Сатурна влияют на его атмосферу.