RW Space

Трудно представить Сатурн без его великолепных, обширных и сложных колец. Тем не менее, когда зонд «Кассини» прибыл для изучения планеты в 2004 году, он сделал любопытное открытие: куски льда и частицы, составляющие кольца, были на удивление чистыми, лишенными пыли, которую астрономы ожидали обнаружить в результате постоянной бомбардировки микрометеороидами. миллиарды лет.

Ученые считали, что это означает, что кольца не всегда существовали там; что на самом деле им было не более 100–400 миллионов лет. Динозавры могли топтаться по Земле с обнаженным Сатурном без колец в небе над ними.

Ну, вы можете избавиться от этой сбивающей с толку мысленной картины из своего мозга. Новое исследование, исследователей из Токийского института науки и Французского национального центра научных исследований, показало, что кольца Сатурна в конце концов могут быть древними – с аккуратным объяснение того, как лед внутри них мог оставаться чистым, как свисток.

«Данные космического корабля Кассини предложил Кольца могут быть молодыми, потому что они кажутся такими чистыми, и многие люди просто приняли этот вывод. Однако наша теоретическая работа теперь показывает, что чистый внешний вид не обязательно означает, что кольца молодые», — планетолог Рюки Хедо из Токийского института науки рассказал ScienceAlert.

«Итак , я думаю, это важно информация для руководства будущими миссиями по исследованию планет; лучше не обманываться первым взглядом.»

Хотя у других планет-гигантов Солнечной системы тоже есть кольца, они совсем не похожи на кольца Сатурна. Юпитер, Уран и Нептун окаймлены изящными эфирными кольцами, которые едва ли можно увидеть, если не использовать правильные длины волн для наблюдения.

Сатурн, напротив, практически определяется своими обширными кольцами. Кажется вероятным, что за пределами Солнечной системы кольца могут быть обычным явлением, учитывая большое количество идентифицированных газовых гигантов-экзопланет, но мы мало что знаем о кольцах, подобных кольцу Сатурна. Если они относительно недолговечны и существуют всего несколько сотен миллионов лет, прежде чем разрушиться, возможно, наш опыт их существования — это просто случай, когда мы оказались в нужном месте в нужное время.

Но если они живут дольше, это имеет последствия не только для Солнечной системы; величественные планетарные кольца вполне могут быть чем-то, что мы можем принять во внимание при загадочных наблюдениях за другими звездами.

Предположение о Молодость колец Сатурна основывалась на отсутствии пыли от постоянных бомбардировок высокоскоростных метеороидов, врезающихся в лед, из которого состоят кольца. Хёдо и его коллеги хотели знать, может ли быть другое объяснение молодости колец, поэтому они провели теоретическое моделирование, чтобы увидеть, что происходит, когда частица пыли на высокой скорости врезается в лед в холодном космическом вакууме.

Крошечные микрометеороиды размером менее 100 микрон движутся вокруг Сатурна, ускоряемые мощным гравитационным притяжением Сатурна. Между тем, куски льда, из которых состоят кольца, могут быть значительно крупнее: от сантиметров до метров.

Когда частица, движущаяся со скоростью более 25 километров (около 15 миль) в секунду , врезается в кусок льда, вместо того, чтобы загрязнять лед, выделяется тепло из удар приводит к испарению как микрометеороида, так и крошечного участка на поверхности льда; часть из них конденсируется в наночастицы, а остальная часть остаётся атомами и молекулами.

Оттуда » наночастицы, атомы и молекулы заряжаются в плазме вокруг Сатурна. После того, как они заряжены, магнитное поле Сатурна влияет на орбиты заряженных наночастиц и ионов», — объяснил Хёдо.

«В конце концов, материал микрометеороида (темнеющий материал колец), теперь уже в виде наночастиц и ионов, либо врезается в планету или уйти в атмосферу Сатурна или выйти в космос. В заключение, кольца почти не затемняются от удара микрометеороида.»

Если это так, то кольцам Сатурна могут быть миллиарды лет. Кроме того, это явление может означать, что кольца Сатурна в будущем будут существовать дольше, чем мы думали. Кассини обнаружил огромное количество воды, падающее с колец Сатурна на планету – достаточное, чтобы каждые полчаса наполнять олимпийский бассейн.

На данный момент это всего лишь гипотеза – но она, безусловно, прояснит несколько текущих вопросов о Сатурне и его кольцах. Хёдо и его коллеги работают над дальнейшим изучением своих выводов.

«После нашего исследования мой коллега теперь проведение лабораторных экспериментов по моделированию воздействия микрометеороидов на ледяные частицы. Эти эксперименты могут помочь в дальнейшей проверке наших результатов», — рассказал он журналу ScienceAlert.

«Кроме того, я возглавляю научные группы в нескольких японских миссиях по исследованию планет, включая потенциальную будущую миссию, посвященную более тщательному изучению колец Сатурна. Такая миссия позволит нам приблизиться к кольцам на гораздо более близком расстоянии. расстояние, чем Кассини, что позволяет нам напрямую наблюдать события столкновения или собирать косвенные доказательства, которые могли бы пролить больше света на возраст колец».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.