Кольца Сатурна могли образоваться в результате столкновения двух ледяных лун
Новые суперкомпьютерные симуляции подтверждают идею о том, что за формированием колец Сатурна стоит катастрофическое разрушение спутника.
Новая работа предполагает две луны, похожие на то, как сегодня выглядят небольшие спутники Сатурна, такие как Диона и Рея. Эти луны столкнулись друг с другом, выпустив облако льда и камней. И этот лед в итоге оказался на кольцах.
Исследователи рассмотрели более 200 различных версий столкновения двух таких спутников. В широком диапазоне сценариев столкновение рассеет нужное количество льда вокруг Сатурна, чтобы создать красивые кольца, какими мы видим их сегодня.
«Этот сценарий естественным образом приводит к образованию богатых льдом колец», — сказал в своем заявлении соавтор работы, профессор Винсент Эке из Даремского университета.
«Когда ледяные спутники-прародители сталкиваются друг с другом, скальные породы в ядрах сталкивающихся тел рассеиваются не так широко, как покрывающий их лед».
За последнее десятилетие стало ясно, что невероятная система колец Сатурна — это не то, с чем родилась планета. Кольца, вероятно, образовались несколько сотен миллионов лет назад.
Альтернативная гипотеза предполагает, что, возможно, какой-то спутник подошел слишком близко к Сатурну, и пересек предел Роша. За этим порогом гравитация планеты разорвала ее на части и разбросала его остатки, образовав кольца.
Сценарий столкновения, конечно, гораздо более драматичен. Эффект гравитации Солнца мог создать резонанс на двух близких лунах, что привело бы их к столкновению. Затем обломки распространились по системе, затрагивая другие спутники.
По мере старения спутников они имеют тенденцию двигаться наружу из-за гравитационного воздействия. Рея движется по орбите сразу за порогом резонанса. Если бы Рея была древней, она, должно быть, зародилась внутри него и не пережила бы переход.
Но она именно здесь, и для исследователей это указывает на то, что сценарий столкновения сформировал кольца и реформировал сегодняшние спутники, даже распространив лед на другие спутники в системе.
«Мы так много еще не знаем о системе Сатурна, включая его спутники, на которых существует среда, которая может быть пригодна для жизни», — добавил Джейкоб Кегеррайс, научный сотрудник Исследовательского центра Эймса НАСА.
«Поэтому интересно использовать подобные большие симуляции, чтобы детально изучить, как они могли развиваться».
Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.