С тех пор, как Галилео Галилей открыл потрясающие кольца Сатурна около 400 лет назад, ученые задались вопросом, как и когда они образовались. Теперь, как Лиза Гроссман в ScienceNews Согласно отчетам, исследователи, анализирующие данные с космического корабля Кассини, предполагают, что они фактически являются остатками по крайней мере одного из спутников Сатурна - и они являются неожиданно недавним дополнением.
Кольца Сатурна были чем-то вроде загадки для астрономов. Некоторые ранее предполагали, что диски из камня и льда могут быть остатком материала от формирования планеты и существовали там в течение миллиардов лет. Но прошлые ученые выдвинули идею, что они могут альтернативно быть остатками лун Сатурна.
Но ни один источник полностью не подходит. Исследователи утверждают, что если кольца были вокруг с момента образования Сатурна около 4 миллиардов лет назад, кольца должны быть темнее. Они утверждают, что постоянная бомбардировка космическим излучением с того раннего образования должна была затемнить скалу и лед. С другой стороны, другие утверждают, что система колец, вероятно, довольно плотная. Если они не сформировались в первые годы существования Сатурна, откуда взялся весь этот материал в нашей относительно чистой Солнечной системе?
Теперь новые идеи от космического корабля Кассини, представленные на осенней встрече Американского геофизического союза в Новом Орлеане, могут дать некоторые подсказки. Корабль совершил 22 смелых прыжка через щель между Сатурном и его кольцами, прежде чем врезаться в планету в сентябре этого года. И, как сообщает Пол Воозен из Science, во время этих последних скачков Кассини смог определить плотность B-кольца, используя эффект Доплера. Исследователи обнаружили, что кольцо, которое составляет около 80 процентов массы колец, не так плотно, как первоначально предполагалось. Его масса эквивалентна только примерно 40 процентам крошечной луны Сатурна Мимаса.
Второе доказательство получено за 12 лет данных, собранных Cassini's Cosmic Dust Analyzer. Как сообщает Вузен, Сатурн и его кольца постоянно сбрасываются дождевым слоем пыли и микрометеоритов с краев солнечной системы, которые со временем должны затемнить яркий водяной лед, найденный в его кольцах. До Кассини исследователи не знали, сколько из этого материала бомбардируют планету, но, используя данные о ремеслах, исследователи оценивают, что кольцам около 150–300 миллионов лет или даже моложе.
Исследователь планет Ларри Эспозито из Университета Колорадо, Боулдер, который не принимал участия в исследовании, ранее полагал, что кольца были на более старой стороне. Но он говорит Воозену, что доказательства неопровержимы. «Эти два результата Кассини действительно убедительно доказывают, что кольца молодые, может быть, до 200 миллионов лет», - говорит он.
Ранее были намеки на то, что кольца были не такими плотными, как считалось. Как объясняет Эспизито, данные миссии Voyager в 1980-х годах свидетельствовали о такой же низкой массе, но исследователи сомневались в результате. Он говорит Гроссману, что, хотя ученые не знают точно, как образовались кольца, вполне возможно, что около 200 миллионов лет назад луна, наполовину размером с Мимас, была разорвана на части, в результате чего образовался материал, который соединился в кольцо.
Возможно даже, что Сатурн проходит цикл кольца. В 2016 году исследователи смоделировали различные орбиты некоторых из 62 известных спутников Сатурна. Изучив приливные силы Сатурна, они обнаружили, что его внутренние спутники, вероятно, очень молодые, менее 100 миллионов лет, формирующиеся в эпоху динозавров. Исследователи полагают, что эти молодые луны и кольцевая система были созданы, когда была нарушена орбита предыдущего поколения сатурнианских лун, в результате чего они столкнулись друг с другом; остатки были затем измельчены в кольца. Со временем кольца объединились в новые луны.
В некотором смысле, красивые кольца Сатурна являются эфемерным подарком астрономам. «Нам просто очень повезло, что мы разработали разумную жизнь на Земле и запустили космический корабль на Сатурн в течение 200 миллионов лет, когда у него есть кольца вокруг него», - говорит Эспозито Гроссману.
Это не первое удивительное понимание погружений Кассини в Grand Finale. Ранее на этой неделе исследователи также объявили, что кольца влияют на плотность ионосферы планеты.
