Исследовательская группа снова вернулась к дискуссии о возрасте колец Сатурна. Полученные учеными результаты показывают, что кольца, скорее всего, были сформированы на ранней стадии существования Солнечной системы.
В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy и представленной на встрече EPSC-DPS в Женеве, авторы предполагают, что процессы, которые избирательно удаляют пыль и органическое вещество из колец Сатурна, могут сделать кольца намного моложе, чем они есть на самом деле.
Полет АМС "Кассини" под кольцами во время финала миссии в 2017 году предоставил данные, которые, согласно интерпретациям, являлись доказательством того, что сатурнианские кольца образовались только десятки миллионов лет назад, примерно когда динозавры ходили по Земле. Измерения силы тяжести, сделанные во время пролета в близи колец, позволили более точно оценить массу колец, которые на 95% состоят из водяного льда и менее чем в 5% из камней, органических веществ и металлов. Расчетная масса была затем использована для определения того, сколько времени чистому льду в кольцах, подверженному воздействию пыли и микрометеоритов, потребуется для достижения уровня загрязнения, наблюдаемого в настоящее время.
Для многих эти исследования стали решением загадки возраста колец. Тем не менее, Орельен Крида, ведущий автор нового исследования, говорит, что дебаты все еще продолжаются.
Мы не можем напрямую измерить возраст колец Сатурна, например колец ствола дерева, поэтому мы должны определить их возраст по другим свойствам, таким как масса или химический состав. Недавние исследования предполагают, что поток пыли постоянен, вес колец постоянен, и что кольца удерживают все примеси, с которыми они сталкиваются. Тем не менее, все еще существует большая неопределенность во всех этих точках, и когда мы добавим другие результаты, полученные с помощью зонда "Кассини", мы обнаружим, что существует очень высокая вероятность того, что кольца намного, намного старше», - говорит д-р Крида из Обсерватории Лазурного берега, CNRS.
Крида и коллеги говорят, что масса, измеренная во время Большого Финала миссии Кассини, чрезвычайно хорошо совместима с динамическими моделями эволюции массивных колец, которые существовали с начала Солнечной системы.
Кольца состоят из частиц и предметов размером от метра до микрометров. Липкие взаимодействия между такими объектами заставляют кольца расширяться наружу, выбрасывая вещество подобно производственной линии. Это приводит к потере веса на внутреннем крае, откуда частицы падают на планету, и на внешнем краю, где материя пересекает внешнюю границу с областью, где образуются спутники.
Более массивные кольца расширяются быстрее и худеют быстрее. Модели показывают, что независимо от начальной массы колец, может существовать тенденция совпадения в терминах массы с данными "Кассини". Это говорит про то, что кольца образовались 4 миллиарда лет назад, что соответствует временному масштабу формирования Солнечной системы.
«Исходя из наших текущих знаний о вязкости кольца, масса, измеренная во время грандиозного финала миссии Кассини, является естественным продуктом нескольких миллиардов лет эволюции. Конечно, может случиться так, что недавно образовавшиеся кольца имеют такую же массу, что и сейчас, и не развиваются вообще. Но это должно быть огромное совпадение», - добавляет доктор Крида.
Сян Вэнь Хсу, соавтор исследования и член команды, объявивший результаты испытаний, проведенных с использованием космического анализатора пыли, установленного на "Кассини", показал, что около 600 килограммов зерна кремнезема падает на Сатурн с колец каждую секунду. Другие исследования, в свою очередь, сделанные с использованием ионного и нейтрального масс-спектрометра, показали наличие органических соединений в верхних слоях атмосферы Сатурна, которые, скорее всего, происходят из колец.
Источник: EuroPlanet Society
