Кольца Сатурна скрывали от ученых свой возраст
Команда ученых из Университета Колорадо пришла к выводу, что кольца Сатурна старше, чем принято считать. Ученые сделали это заключение, основываясь на результатах компьютерного моделирования столкновений между частицами колец друг с другом и с астероидами. О своих результатах астрофизики доложили на Европейском конгрессе по планетологии в Мюнстере. Коротко результаты ученых приведены на портале Science News.
Ученые смоделировали столкновения между 100 тысячами частиц камней и льда, которые формируют кольца Сатурна. Компьютерное моделирование позволило исследователям "проследить" изменения самих частиц и их орбит со временем и, кроме того, оценить, какое количество солнечного света задерживают кольца (этот метод традиционно используется в астрономии для определения количества вещества в кольцах). Астрономы сравнили полученные данные с данными наблюдений зонда Cassini и заключили, что до сих пор ученые недооценивали массу колец Сатурна примерно на треть.
Авторы работы также утверждают, что смогли понять, почему предыдущие измерения оказались ошибочными. Созданная ими модель показала, что частицы колец "предпочитают" объединяться в скопления, а не равномерно передвигаться по своим орбитам. Немалая часть света проходит сквозь пустое пространство между скоплениями, "обманывая" ученых, которые считают, что в кольцах содержится меньше частиц, чем на самом деле.
Из результатов компьютерного моделирования исследователи также заключили, что астрономы ошибались и в возрасте колец. Ученые из Университета Колорадо считают, что на орбитах вокруг Сатурна постоянно происходят два процесса. Первый - объединение отдельных частиц в группы, второй - разрушение групп из-за столкновений с астероидами. Большая, чем считалось, масса колец свидетельствует о том, что кольца существуют в состоянии динамического равновесия уже несколько миллиардов лет.
До настоящего времени многие астрономы придерживались мнения, что Сатурн "обзавелся" кольцами недавно (по астрономическим меркам) - от 10 до 100 миллионов лет назад. На эту мысль ученых наталкивал внешний вид колец. Лед, являющийся основным материалом, из которого сделаны частицы, исходно является светлым. Во время столкновений с астероидами образуется пыль, которая покрывает поверхность частиц, делая их более темными. Кольца Сатурна выглядят светлыми, поэтому ученые считали, что они образовались недавно. Авторы данного исследования считают, что "запылившиеся" части ледяных частиц "смотрят" внутрь скоплений.
По мнению Марка Льюиса (Mark Lewis) из Университета Тринити в Сан Антонио, который написал программный код использованной учеными модели, настолько большие расхождения в значении массы колец Сатурна (при том что она критически важна для установления его возраста) не позволяют с датировать кольца с удовлетворительной точностью.