Исследование определяет возраст колец Сатурна
Сатурн недавно обогнал Юпитер в рейтинге по количеству спутников, но он также выделяется своими кольцами, которые остаются самыми большими в Солнечной системе. Теперь исследование, проведенное Университетом Колорадо в Боулдере, предоставило самые убедительные доказательства того, что его кольца удивительно молоды по сравнению с самой планетой, положив конец давним дебатам среди ученых. Подробности исследования опубликованы в журнале .
Открытие колец Сатурна приписывается Галилею в 1610 году. Используя только что построенный телескоп, знаменитый итальянский астроном заметил нечто странное вокруг планеты: казалось, что два объекта простираются с обеих сторон. Затем он решил, что это два спутника, вращающиеся вокруг Сатурна, но потом понял, что эти объекты часто находятся на одной линии с планетой. После нескольких недель наблюдений он наконец определил, что это кольца.
Однако в то время Галилей не смог определить их структуру или состав из-за качества своего телескопа. В 1800-х годах Максвелл, шотландский ученый, окончательно пришел к выводу, что кольца Сатурна не могут быть сплошными, а состоят из множества отдельных частей.
С тех пор исследователи не перестают восхищаться этими невероятными структурами, которые до сих пор остаются загадкой. Когда и как они образовались? И когда они будут поглощены Сатурном?
Кольца обречены
Несколько лет назад данные с зонда "Кассини", который посещал систему в период с 2004 по 2017 год, показали, что кольца Сатурна со временем размываются, изменяя химический состав атмосферы планеты. Более конкретно, было установлено, что кольцо D, самое внутреннее кольцо, выбрасывает вещество в ионосферу Сатурна, что кольцо C затем пополняет веществом кольцо D и так далее с другими кольцами. Определив состав этих колец, их содержимое и сбрасываемое вещество, астрономы подсчитали, что они могут исчезнуть примерно через 100 миллионов лет.
Остается вопрос: когда образовались кольца Сатурна? В недавнем исследовании ученые из Университета Колорадо попытались ответить на этот вопрос.
Кольца как минимум в десять раз моложе Сатурна
Чтобы оценить возраст колец, исследователи обратились к крошечным зернам каменистого материала, которые почти постоянно проносятся через Солнечную систему. В некоторых случаях этот поток материала может оставить после себя тонкий слой пыли, когда он проходит рядом с планетарными телами, включая лед, из которого состоят кольца Сатурна.
Поэтому в данном исследовании ученые поставили перед собой задачу датировать эти кольца, изучив, как быстро накапливается этот слой пыли. "Подумайте о кольцах, как о ковре в вашем доме", — отмечает астроном Джеймс Клерк Максвелл. "Если у вас чистый ковер, вам нужно только подождать, и пыль осядет на нем. То же самое относится и к кольцам".
И в этом случае данные, полученные космическим аппаратом "Кассини", оказались бесценными. Во время своего путешествия зонд смог собрать немного пыли, чтобы ее можно было проанализировать с помощью своего прибора - анализатора космической пыли. Зонд смог собрать только 163 зерна материала, находящегося за пределами непосредственной близости от планеты, но и этой скудной пробы оказалось достаточно. Согласно расчетам, кольца Сатурна, вероятно, накапливали пыль всего около 400 миллионов лет. Это делает кольца намного моложе самого Сатурна, который сформировался около 4,5 миллиарда лет назад.
Хотя исследователи теперь примерно знают, сколько лет кольцам и когда они "истекают", они все еще не знают, как они вообще появились. Некоторые ученые предполагают, что кольца могли образоваться, когда гравитация планеты разорвала один из его спутников. Однако эта идея еще не доказана.