Новые исследования показывают, что кольца Сатурна могут быть гораздо старше, чем считалось ранее, и могли сформироваться примерно в то же время, что и сама планета. Однако не все астрономы согласны с этой теорией, и исследователь, который ранее рассчитал, что кольца относительно молоды, утверждает, что новые данные не меняют его выводов.
Что думали учёные раньше
На протяжении долгого времени астрономы считали, что кольца Сатурна сформировались около 4,5 миллиардов лет назад, вместе с самой планетой. Однако после того как в 2004 году космический аппарат НАСА «Кассини» посетил Сатурн, ученые обнаружили, что кольца выглядят невероятно чистыми и почти не загрязнены космической пылью. Это наблюдение наводило на мысль, что кольца намного моложе — их возраст оценивали в 100-400 миллионов лет.
Новое моделирование
Группа ученых во главе с Рюки Хёдо из Института космических и астронавтических наук Японии предложила новую теорию. Согласно их моделям, кольца Сатурна гораздо более устойчивы к загрязнению космической пылью, чем считалось раньше. В результате они могут сохранять чистоту в течение длительного времени. Хёдо и его коллеги не вычислили точный возраст колец, но предположили, что они могут быть такими же старыми, как и сама планета.
Моделирование столкновений
Ученые смоделировали, как высокоскоростная космическая пыль, ускоренная гравитацией Сатурна, будет сталкиваться с кольцами. Оказавшись на высокой скорости, пыль испаряется, образуя облако пара, которое затем конденсируется в наночастицы. Эти частицы могут оседать на кольцах, но только малая их часть останется на месте — большая часть будет выброшена в атмосферу Сатурна или возвращена в космос. Это открытие изменяет понимание того, как загрязняется кольца, что, в свою очередь, может означать их более старый возраст.
Противоречия с предыдущими данными
Однако Саша Кемпф из Университета Колорадо, который ранее проводил более сложные расчеты, не соглашается с выводами Хёдо. Он и его команда использовали более точный метод, учитывая, сколько времени требуется материалу, чтобы достичь колец и исчезнуть. Кемпф уверен, что новая работа Хёдо не меняет основного вывода о возрасте колец, который, по его мнению, не превышает 400 миллионов лет.
Важность более точных моделей
Тем не менее, Хёдо настаивает, что новая теория о более низкой эффективности загрязнения колец может значительно изменить возраст кольцевой системы. Он утверждает, что если эффективность загрязнения составляет всего 1%, а не 10%, как считалось ранее, то кольца могут быть на 1 миллиард лет старше, чем предполагалось.
В то же время Лотфи Бен-Джаффель из Парижского института астрофизики отмечает, что новая работа представляет собой важный шаг в направлении более точного моделирования и понимания эволюции планетарных колец.
Что дальше
Для того чтобы более точно определить возраст колец Сатурна, команде Хёдо предстоит продолжить работу над улучшением модели и уточнением всех факторов, которые влияют на загрязнение колец. Точные данные помогут ученым лучше понять не только возраст колец, но и процессы их формирования.
Сату́рн — шестая планета по удалённости от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера.