Гігантське зіткнення Місяця могло спричинити появу кілець Сатурна

Нове дослідження показує, що зіткнення двох стародавніх крижаних місяців, які, можливо, колись оберталися навколо Сатурна, могло призвести до знакової системи кілець планети.

Сатурн, ймовірно, найпривабливіша планета в Сонячній системі, але вона також може бути і однією з найбільш приголомшливих, оточеному сім’ю концентричними кільцями і обертовий навколо армії з 245 місяців, газовий гігант, що поступається за розміром тільки Юпітеру, спантеличував астрономів протягом століть.

Нове дослідження, можливо, знайшло відповідь одну із загадок Сатурна — походження його кілець. У дослідженні, заснованому на десятках комп’ютерних симуляцій, використовувалися дані, зібрані місією НАСА «Кассіні», яка оберталася навколо Сатурна протягом 13 років з 2004 до 2017 року. Зонд виявив, що матеріал, з якого складаються кільця, вперше виявлені Галілео Галілеєм у 1610 році, складається з крижаної маси. Ці відкриття Кассіні показали, що культові кільця Сатурна повинні бути досить молодими, лише кілька мільйонів років і що протягом більшої частини 4,5-мільярдної історії Сонячної системи культовий Сатурн виглядав не смачнішим.

Дослідники, які стоять за новим дослідженням, група, що складається з експертів НАСА та Даремського університету у Великій Британії, припустили, що кільця могли утворитися внаслідок відносно недавнього зіткнення двох стародавніх крижаних місяців. Вони використовували потужні суперкомп’ютери для моделювання майже 200 сценаріїв такого зіткнення.

Результати показали, що зіткнення двох супутників розміром приблизно з нинішні супутники Сатурна Діону та Рею (діаметр яких еквівалентний одній третині і трохи менше половини діаметра Місяця Землі відповідно), може пояснити існування цих кілець.

«Ми перевірили гіпотезу про нещодавню освіту кілець Сатурна і виявили, що вплив крижаних місяців здатний відправити достатньо матеріалу поруч із Сатурном, щоб сформувати кільця, які ми бачимо зараз», — Вінсент Еке, доцент кафедри фізики. /Інститут обчислювальної космології Даремського університету, йдеться у заяві.

Хоча кільця складаються майже з льоду, вчені вважають, що крижані супутники Сатурна мають кам’яне ядро. Моделювання підтвердило, що крижані фрагменти та шматки каміння після зіткнення розлетяться по-різному, дозволяючи каменям об’єднатися в нові місяці, тоді як крига розсіється по орбітах ближче до поверхні Сатурна.

Кільця можуть утворюватися навколо небесних тіл тільки в межах межі Роша, межі, де гравітація матеріалу, що обертається по орбіті, слабше, ніж приливні сили тіла, навколо якого воно обертається. Моделювання показує, що багато гіпотетичних зіткнень призведуть до викиду великої кількості льоду на нижчі висоти, тоді як камені будуть злипатися на більш високих орбітах.

«Цей сценарій природним чином призводить до утворення багатих льодом кілець, тому що, коли супутники-прабатьки стикаються один з одним, порода в ядрах тіл, що стикаються, розсіюється не так широко, як лід, що покриває», — сказав Еке.

Покриті льодом супутники Сатурна становлять великий інтерес для вчених, оскільки деякі з них, такі як крихітний Енцелад, можуть містити умови, що підходять для виникнення життя. Вчені ще багато чого не знають про Сатурна та його минуле, і результати дослідження — лише невеликий крок до розгадки загадок планети. Джерело