Кольца Сатурна моложе, чем считали ранее

Кольца Сатурна гораздо моложе, чем считали ученые, - всего несколько сотен миллионов лет - и они не останутся надолго.

Об этом рассказывают в Университете Индианы, передают OstanniPodii.com.

В течение десятилетий велись споры о происхождении ледяных колец Сатурна. Но согласно двум новым исследованиям, опубликованным в журнале Icarus, возраст колец составляет не более нескольких сотен миллионов лет - намного меньше, чем возраст самой планеты, которая сформировалась 4,5 миллиарда лет назад. Кольца вполне могли образоваться, когда по Земле еще ходили динозавры, отметил ведущий автор исследований, почетный профессор астрономии Ричард Дюрисен из Университета Индианы.

Дюрисен и соавтор Пол Эстрада, научный сотрудник Исследовательского центра НАСА имени Эймса в Кремниевой долине Калифорнии, также пришли к выводу, что кольца просуществуют еще не более нескольких сотен миллионов лет.

"Наш неизбежный вывод заключается в том, что кольца Сатурна должны быть относительно молодыми по астрономическим меркам, всего несколько сотен миллионов лет", - сказал Дюрисен. "Если вы посмотрите на систему спутников Сатурна, есть и другие намеки на то, что за последние несколько сотен миллионов лет там произошло что-то драматическое".

Дюрисен и Эстрада долгое время утверждали, что кольца Сатурна относительно молоды, поскольку они ожидали, что кольца будут размыты и потемнеют от притока межпланетных метеороидов. Однако только после того, как стали доступны данные 13-летней миссии космического аппарата НАСА "Кассини", в частности, его грандиозного финала 2017 года, который состоял из 22 орбит, проходящих между Сатурном и его кольцами, исследователи смогли использовать теоретические модели для уверенного определения возраста и долговечности колец, вычислив, как кольца меняются в течение длительных периодов времени.

Особенно важными для их работы были измерения "Кассини" скорости притока метеороидов, массы колец и скорости притока материала колец на Сатурн.

Влияние метеороидов не только загрязняет кольца, но и в конечном итоге приводит к тому, что материал колец дрейфует внутрь планеты. Теоретические модели, представленные Дюрисеном и Эстрадой, показывают, что кольца должны терять массу на планету со скоростью много тонн в секунду, которую наблюдал "Кассини", что означает, что время, оставшееся до конца жизни колец, составляет всего несколько сотен миллионов лет или около того.

Впервые в детальных расчетах Эстрада и Дюрисен объединили вязкое растекание, вызванное взаимодействием частиц кольца, с метеоритными эффектами в моделировании, рассчитанном на полный срок жизни кольцевой системы, подобной системе Сатурна. Они демонстрируют, что именно метеороидные удары в конечном итоге приводят к короткому сроку жизни по сравнению с возрастом Солнечной системы, учитывая скорость притока метеороидов, измеренную "Кассини".

"Мы показали, что массивные кольца, подобные кольцам Сатурна, существуют недолго", - говорит Эстрада. "Можно предположить, что относительно маленькие кольца вокруг других ледяных и газовых гигантов в нашей Солнечной системе - это остатки колец, которые когда-то были такими же массивными, как у Сатурна. Возможно, когда-нибудь в недалеком будущем, с астрономической точки зрения, после того, как кольца Сатурна измельчатся, они будут больше похожи на жидкие кольца Урана".

Многолетняя исследовательская карьера Дюрисена в основном была посвящена эволюции и стабильности вращающихся астрофизических систем всех типов, от планет до галактик. В течение двух десятилетий до выхода на пенсию в 2010 году он работал в основном над протопланетными дисками - вращающимися дисками газа вокруг новых звезд, из которых могут формироваться планеты. Но его интерес к кольцам Сатурна начался в 1970-х годах, когда он был постдокторантом в центре Эймса, и с тех пор продолжает их изучать.

"Изучая Вселенную, мы часто думаем о происхождении - происхождении галактик, звезд и планет", - говорит Дюрисен. "Но планеты - это невероятно активные и разнообразные системы, в которых постоянно происходят новые события. Если кольца Сатурна не такие старые, как сама планета, значит, что-то произошло, чтобы сформировать их невероятную структуру, и это очень увлекательно изучать".

Дюрисену интересно посмотреть, что откроют будущие космические миссии о системе Сатурна. Хотя планета, состоящая в основном из гелия и водорода, вероятно, не может поддерживать жизнь, условия на некоторых из ее спутников могли поддерживать ее в прошлом или даже сейчас, сказал он.

"Если мы сможем выяснить, что произошло в этой системе несколько сотен миллионов лет назад, чтобы сформировать кольца, то, возможно, мы узнаем, почему спутник Сатурна Энцелад извергает из своего глубокого океана шлейфы воды, льда и даже органического материала", - говорит Дюрисен. "Возможно, мы даже найдем на Энцеладе строительные блоки самой жизни".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.