Ученые из США и Англии провели серию симуляций на суперкомпьютере, чтобы определить, какие события привели к образованию колец Сатурна и его ледяных спутников. Результаты их работы были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Основная часть научных данных о Сатурне была собрана автоматической межпланетной станцией «Кассини», которая вышла на орбиту этой планеты в 2004 году и проработала там 13 лет. «Кассини» неоднократно проходил вблизи колец Сатурна и даже пролетал в промежутках между ними. Ему удалось установить, что кольца представляют собой почти чистый лед и с момента формирования накопили очень мало пылевого загрязнения. Это позволяет предположить, что они сформировались в течение последних нескольких процентов жизни Солнечной системы.

Команда ученых использовала данные «Кассини», чтобы смоделировать различные сценарии столкновений тел на орбите Сатурна, которые могли бы привести к наблюдаемой нами картине. Для проведения симуляции было использовано программное обеспечение с открытым исходным кодом SWIFT и суперкомпьютер COSMA, расположенный в Даремском университете в Великобритании. Использование суперкомпьютера позволило повысить разрешение симуляции в 100 раз по сравнению с предыдущими исследованиями.

Симуляция показала, что кольца Сатурна могли возникнуть из обломков двух ледяных спутников-прародителей, которые столкнулись и разбились несколько сотен миллионов лет назад. По размерам они были аналогичны Дионе и Рее. Из обломков, которые не попали в кольца, могли образоваться некоторые современные спутники Сатурна.

Такой сценарий естественным образом приводит к образованию богатых льдом колец, потому что при столкновении двух спутников породы из их ядер рассеиваются не так сильно, как ледяная оболочка. Кольца Сатурна расположены близко к планете, внутри предела Роша – т. е. орбиты, внутри которой приливные гравитационные силы планеты могут разрушать крупные тела. Из вещества, находящегося дальше предела Роша, могут формироваться спутники.

По итогам изучения почти 200 сценариев столкновения ученые нашли достаточно много вариантов, которые приводили к рассеиванию нужного количества льда внутри предела Роша. Однако, поскольку остальные спутники Сатурна имеют смешанный ледяно-каменный состав, альтернативные гипотезы не могут объяснить отсутствие других пород в кольцах Сатурна.

• < Назад
• Вперёд >