Гігантське зіткнення Місяця могло спричинити появу кілець Сатурна

Нове дослідження показує, що зіткнення між двома стародавніми крижаними супутниками, які, можливо, колись оберталися навколо Сатурна, могло призвести до виникнення культової системи кілець планети. Сатурн, мабуть, найпривабливіша планета Сонячної системи, але вона також може бути однією з найбільш карколомних. Оточений серією з семи концентричних кілець і орбітою якого є армія з 245 супутників, газовий гігант, який поступається за розміром лише Юпітеру, століттями спантеличував астрономів. 

Нове дослідження, можливо, знайшло відповідь на одну із загадок Сатурна — походження його кілець. Дослідження, засноване на десятках комп’ютерних симуляцій, використовувало дані, зібрані місією NASA Cassini, яка оберталася навколо Сатурна протягом 13 років між 2004 і 2017 роками. Зонд виявив, що матеріал, з якого складаються кільця, які вперше спостерігав Галілео Галілей у 1610 році, складається з крижаних фрагменти, які є дуже незайманими та незабрудненим пилом. Ці знахідки Кассіні свідчать про те, що культові кільця Сатурна повинні бути досить молодими, їм лише кілька мільйонів років, і що протягом більшої частини 4,5 мільярдів років історії Сонячної системи культовий Сатурн виглядав набагато м’якше. 

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

Результати показали, що зіткнення між двома супутниками приблизно такими ж розмірами, як нинішні супутники Сатурна Діона та Рея (діаметри яких еквівалентні одній третині та трохи менше половини діаметра супутника Землі відповідно), може пояснити існування цих кілець. 

«Ми перевірили гіпотезу щодо нещодавнього утворення кілець Сатурна та виявили, що удар крижаних супутників може надіслати достатньо матеріалу поблизу Сатурна, щоб утворити кільця, які ми бачимо зараз», — Вінсент Еке, доцент кафедри фізики /Інститут обчислювальної космології Даремського університету, йдеться в заяві. 

Хоча кільця зроблені майже повністю з льоду, вчені вважають, що крижані супутники Сатурна мають скелясті ядра. Симуляції підтвердили, що крижані уламки та скелясті уламки розлетяться по-різному після зіткнення, дозволяючи каменям об’єднатися в молоді місяці, тоді як лід буде розсіюватися на орбітах ближче до поверхні Сатурна. 

Кільця можуть утворюватися навколо небесних тіл лише в межах межі Роша, де гравітація матеріалу, що обертається, є меншою за приливні сили тіла, навколо якого воно обертається.  Моделювання показує, що багато гіпотетичних зіткнень призведуть до утворення великої кількості льоду на нижчих висотах, а каміння злипнеться разом на вищих орбітах. 

«Цей сценарій природним чином призводить до кілець, багатих льодом, тому що, коли супутники-попередники стикаються один з одним, порода в ядрах тіл, що стикаються, розсіюється менш широко, ніж верхній лід», — сказав Еке. 

Покриті льодом супутники Сатурна представляють великий інтерес для вчених, оскільки деякі з них, наприклад крихітний Енцелад, можуть мати умови, придатні для появи життя. Вчені все ще багато чого не знають про Сатурн та його минуле, і результати дослідження є лише маленьким кроком до розкриття таємниць планети. Джерело