Кольца — это плоские концентрические образования, состоящие из частичек пыли и льда, обращающиеся вокруг небесного тела в экваториальной плоскости. Кольца были найдены у всех планет-гигантов, у двух карликовых планет (Хаумеа и Квавар), у двух астероидов из группы «Кентавров» (Харикло и Хирон), кроме этого есть данные, указывающие на возможность существования колец вокруг одного из спутников Сатурна (Реи). Также есть возможность существования колец у одной из экзопланет. Но в Солнечной системе у планет земной группы кольца не были обнаружены, хотя есть вероятность того, что спутник Марса Фобос в будущем распадётся на кольца. Но возникает резонный вопрос: «А могли ли существовать в прошлом и могут ли появиться в будущем кольца у Земли?». Один из ответов на этот вопрос появился в исследовании, опубликованном австралийскими учёными в научном журнале Earth and Planetary Science.
Ордовикская бомбардировка астероидами Земли
Ордовикский период в истории Земли длился приблизительно с 485,4 до 443,8 миллионов лет назад. В это время жизнь практически ещё не распространилась на сушу, только в прибрежной зоне встречались первые наземные растения.
Учёные давно заметили, что в отложениях времён ордовикского периода повышенное содержание хондритов, т. е. пород метеоритного происхождения, имеющие округлые включения — «хондры». Эти включения образовались на заре Солнечной системы при плавлении пыли в протопланетном диске. Часто хондриты в ордовикских отложениях представлены в виде ископаемых метеоритов и микрометеоритов. Их ищут, растворяя известняк в соляной кислоте и просеивая осадок через сито. О повышенном содержании метеоритных веществ в ордовикских отложениях, например, говорит то, что для того чтобы найти несколько гранул микрометеоритов в отложениях других периодов нужно растворить около полтонны породы, а в некоторых породах ордовикского периода на один килограмм приходится 2–3 микрометеорита. Также иногда попадаются и более крупные метеориты, например на юге Швеции в карьере Торсберг в породах ордовикского периода были найдены сотни метеоритов размером от 1 до 21 см. Также были найдены множество кратеров, появившиеся в то время. Всё это указывает на то, что в ордовике Земля пережила интенсивную метеоритную бомбардировку.
Долгое время учёные считали, что причиной данного события послужило разрушение крупного астероида (который должен был иметь размер в 150 километров) в поясе астероидов. На это указывает то, что большая часть метеоритного вещества, содержащегося в породах Ордовика, состоит из L-хондритов, следовательно, вероятно, их породил один астероид. Но группа австралийских учёных из университета Монаша выдвинула новую гипотезу о причине данного события.
Они проанализировали 21 из известных кратеров периода ордовикской бомбардировки астероидами и, используя реконструкцию тектонических плит того времени, вычислили их палеошироту. Оказалось, что в момент образования все кратеры находились в пределах тридцати градусов около экватора. Такое не могло произойти в случае, если этот астероид разрушился в поясе астероидов, в этом случае кратеры должны были располагаться случайным порядком, а не концентрироваться около экватора, объяснить это можно в том случае, если астероид, породивший ордовикскую бомбардировку, был сначала гравитационно захвачен Землёй. В этом случае астероид стал спутником Земли, но постепенно он приближался к Земле, пока не вошёл в предел Роша. Предел Роша — это радиус орбиты, на которой приливные силы со стороны центрального тела оказываются сильнее сил самогравитации спутника и в итоге разрушают его. Предел Роши индивидуален для каждого спутника и зависит от массы центрального тела и массы естественного спутника. Так вот когда этот астероид пересёк предел Роша, то приливные силы разрушили его. Из обломков этого астероида образовалось кольцо (подобное кольцу Сатурна), лежащее в плоскости земного экватора. Постепенно часть обломков из кольца падала на Землю, а часть улетела в космос. Обломки, упавшие из кольца на Землю и вызвали ордовикскую бомбардировку астероидов.
Система колец у Земли могла повлиять на климат. Кольца блокировали солнечный свет, отбрасывая тень на поверхность, это могло привести к понижению температуры Земли. Эта гипотеза имеет подтверждение. В то время произошло массовое оледенение, известное как «Ордовикско-силурийское оледенение», которое, как считают учёные, могло быть вызвано системой колец. Учёные давно ищут связь между ордовикскими метеоритами и «ордовикско- силурийским оледенением». Ранее высказывалось предположение, что оледенение было вызвано метеоритной пылью, поднявшейся в воздух из-за интенсивного падения метеоритов. Большое количество пыли в атмосфере уменьшило количество солнечных лучей, доходящих до поверхности Земли.
Если вернуться к теме о кольцах, то австралийские учёные из университета Монаша считают, что образование колец является обязательным этапом эволюции планет Солнечной системы, который планеты проходят несколько раз.
Далее австралийские исследователи собираются смоделировать, как астероиды распадаются на кольца и как эти кольца изменяются с течением времени. А также они собираются исследовать, как эти кольца влияют на климат.