Сатурна среди всех планет выделяет система гигантских колец. Галилею они вообще показались ушами планеты. Со временем стало ясно, что никакие это не уши. Да и вообще нашли среди них, рядом с ними, выше-ниже много всякого. Даже мелкие луны. Кстати, у Юпитера, Урана и Нептуна кольца не такие массивные, они мельче, более разреженные и блеклые. Раньше считалось, что кольца Сатурна существуют столько же, сколько вся Солнечная система. Теперь же ученые пришли к выводу, что по космическим меркам они образовались совсем недавно – где-то 100 миллионов лет назад. А еще астрономы предсказывают, что Сатурн уничтожит свои кольцевые образования.
Критическая масса
Как ни странно, но исследование, которое предложило одну единственную гипотезу о том, откуда у Сатурна появились кольца, вышло только в прошлом году. Джек Виздом из MIT пришел к выводу, что примерно 150 миллионов лет назад произошла одна-единственная катастрофа, которая не только запустила процесс образования у Сатурна колец, но и стала причиной странных характеристик его системы в целом.
В Солнечной системе присутствуют два гиганта: Юпитер и Сатурн. Такие планеты, как правило, формируются в несколько этапов. Сначала появляется протозвезда с окружающим ее протопланетным диском. Потом из металлов и минералов в сгустках этого диска образовываются ядра планет. Они довольно быстро растут, притягивая к себе вещество из окружающего пространства.
Когда их масса достигнет критического уровня, то появится способность удерживать летучие соединения и элементы. Вот тут начинают зарождаться именно газовые гиганты. В их околопланетных дисках довольно быстро проявляются нестабильные участки, которые впоследствии станут спутниками разного калибра и состава.
Разорванный спутник
Однако Сатурн от Юпитера отличается разительно. У первого гораздо больше наклон оси (26,73° против 3,13°), система колец в тысячу раз больше, а то и вовсе 100 миллионов. И потом, спутники Сатурна вращаются с очень интересными отклонениями, в то время как спутники Юпитера отклонены от его оси не более чем на 1°.
Все данные об этих аномалиях Виздом внес в компьютер. Полученные симуляции показали, что Сатурн имел в прошлом еще один массивный спутник Хризалос, орбита которого проходила между Титаном и Япетом. В какой-то момент Сатурн и Титан своими приливными силами разорвали его. Эти обломки и сложили современную систему колец.
Состоят кольца Сатурна преимущественно из ледяного льда. Они хорошо отражают свет и постепенно испаряются. Об этом говорят данные и наземных телескопов, и сведения, переданные миссией «Кассини». Сатурн как бы переваривает собственные кольца. Причем очень быстро. Его магнитное поле и гравитация притягивают ледяные частицы в атмосферу.
«По нашим оценкам, количество воды, выпадающие за полчаса на Сатурн в виде «дождя» из его колец, хватит, чтобы наполнить олимпийский бассейн. Этого достаточно для полного их уничтожения за 300 миллионов лет. Но добавьте к этому материал, падающий в экваториальные области планеты, о чем свидетельствуют данные «Cassini», и кольцам осталось жить менее 100 миллионов лет», – отметил представитель НАСА Джеймс О’Донохью.
Кольцевые дожди
Из-за метеоритов, бомбардирующих кольца, на них сначала попадают облака плазмы и солнечный ультрафиолет. Атомы и молекулы вещества, из которого состоят кольца, приходят в возбуждение, образуя ионы. Они в свою очередь вступают во взаимодействие с ионосферой гиганта, которая электрически заряжена. Когда они получают долю заряда, их начинает притягивать магнитное поле Сатурна.
Баланс взаимодействующих сил резко меняется. Гравитация «засасывает» ионы, и они устремляются к высоким полярным широтам. Там лед тает, и вода вступает в химическую реакцию с ионосферой гиганта, электрически заряженные ионы H3+ начинают жить дольше, выпадает кольцевой дождь. Его можно увидеть на фоне солнечного света в инфракрасном диапазоне.
А еще «Кассини» зафиксировал, как на экватор планеты падают частицы из внутреннего кольца. Эти два процесса и позволили определить ту скорость, с которой система колец Сатурна теряет свою массу, а также подсчитать их время жизни и возраст. Именно расчеты показали, что они не могут быть ровесниками Солнечной системы и существовать 4,5 миллиарда лет. Они появились около 100 миллионов лет назад. И примерно через такое же количество лет кольца Сатурна исчезнут бесследно. Обернется ли это катастрофой для самой планеты, ученые пока не берутся предсказывать.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
