Ученым удалось объяснить механизм поддержания "порядка" в кольцах Сатурна: их строгая форма оказалась результатом согласованности движения отдельных частиц, составляющих кольца, и орбитального движения близлежащих спутников планеты-гиганта. Работа ученых появится в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а препринт статьи доступен в настоящее время на сайте arXiv.org.
В качестве основного объекта исследования было выбрано кольцо B, а также близлежащий спутник Мимас. Расчеты ученых показывают, что радиальные (то есть перпендикулярные орбите) перемещения частиц, составляющих кольцо, синхронизированы с движением Мимаса: за один оборот спутника частицы успевают дважды совершить путешествие от одного края кольца к другому. При этом частота поддерживается с точностью 0,01-0,001 процента.
Дальнейшее компьютерное моделирование позволило установить, что воздействие Мимаса достаточно быстро "исправляет" возмущения, вносимые в движение объектов случайными столкновениями. Таким образом, множество столкновений внутри колец, которые могли бы произойти после встречи с внешними объектами, не происходит. Расчеты исследователей показывают, что общая частота столкновений в кольце под "контролем" гравитации спутника снижается в десятки тысяч раз по сравнению с "неконтролируемым" аналогом.
Гипотеза о том, что форма колец Сатурна поддерживается гравитационным воздействием его спутников, существовала уже достаточно давно, однако новые результаты являются ее первым фактическим подтверждением.
Кольца Сатурна состоят в основном из ледяных частиц различных размеров. Их раскраска обусловлена выбросами частиц различных спутников планеты и астероидов (хотя большая ее часть остается внутри кольца и не видна наблюдателю). Толщина колец лежит в пределах от 1 сантиметра до 10 километров, а их ширина может составлять несколько десятков тысяч километров. Ширина их границы не превосходит 10 метров.