Кольца Сатурна могут быть намного старше, чем предполагалось
Новейшее исследование привело ученых к революционному переосмыслению всего, что известно о кольцах Сатурна. Эти эффектные структуры, которые, как считалось, появились где-то в Мезозое, могут оказаться такими же древними, как и сам газовый гигант. К такому выводу пришла команда планетологов, которая смоделировала вероятные последствия высокоскоростных столкновений микрометеоритов.
Вопрос, как долго Сатурн обладает своей главной отличительной чертой — кольцами — ставится чуть ли не с момента зарождения астрономии. Предположения носили самый разный характер — от нескольких тысяч до нескольких миллиардов лет. Возможность ответить на этот вопрос с приемлемой точностью появилась в 2004 году, когда орбиты газового гиганта достиг зонд «Кассини», который (наряду со вскрытием странного энергетического дисбаланса) и обнаружил, что кольца подозрительно «чистые».
Дело в том, что внутри этих структур микрометеориты (размером с крупные песчинки) постоянно сталкиваются с частичками льда. В результате образуется мелкодисперсная пыль, которая покрывает поверхность колец, как полку в редко проветриваемом шкафу. Но количество подобных «загрязнений», обнаруженных «Кассини», оказалось весьма скромным. Это позволило ученым предположить, что возраст колец составляет от 100 до 400 миллионов лет.
Но коллектив планетологов решил подвергнуть данный вывод критической оценке. Дело в том, что само возникновение колец традиционно связывают с масштабными космическими столкновениями, которые трудно представить себе пару сотен миллионов лет назад — когда Солнечная система уже стала вполне гармоничной и стабильной. Напротив, на заре ее формирования — 4,5-4 миллиарда лет назад — такие столкновения были не редкостью. Но что поделать с фактором «запыления»?
В своем исследовании команда разработала специальные компьютерные модели, с высокой точностью имитирующие столкновения между микрометеоритами и льдом — на скорости около 108 тысяч километров в час. После чего вскрылся удивительный факт: пыль при этом действительно образуется, но большая ее часть сама покидает кольца.
Дело в высокой температуре, которая сопутствует столкновениям (до 9 725 К˚). Из-за нее пыль превращается в ионизированный газ, который либо падает в атмосферу Сатурна, либо улетает в космос. Лишь малая его часть продолжает оставаться на орбите. Другими словами, бросающаяся в глаза «чистота» колец совсем не говорит об их молодости. Разумеется, это не опровергает результаты наблюдений «Кассини», но лишь дополняет их, показывая, что ничто не мешает кольцам Сатурна быть такими же древними, как сама планета.