Происхождение наклонных колец Сатурна может быть связано с потерянной древней луной

Падающая встреча", возможно, разбила луну на куски, чтобы сформировать фирменные кольца Сатурна.

Отредактировано 2023-25-06
Сейчас у Сатурна 83 луны но исчезнувшая Хризалис возможно оказала огромное влияние на то что мы видим сегодня Сейчас у Сатурна 83 луны, но исчезнувшая Хризалис, возможно, оказала огромное влияние на то, что мы видим сегодня.

Разноцветные кольца, закручивающиеся вокруг середины Сатурна, - не единственная особенность, выделяющая его среди планет нашей Солнечной системы. Называемая "опоясанным гигантом", вторая по величине планета также вращается под небольшим наклоном: точнее, под углом 26,7 градуса относительно плоскости, в которой она вращается вокруг Солнца (по сравнению с земным углом 23,4 градуса).

Почему же гигант наклоняется? Астрономы предполагают, что наклон Сатурна обусловлен гравитационным взаимодействием с его соседом Нептуном. Наклон Сатурна прецессирует (круговое движение, похожее на вращение вершины) почти с той же скоростью, что и орбитальное вращение Нептуна.

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Science, показывает, что гравитация Сатурна и Нептуна, возможно, когда-то была синхронизирована, но с тех пор Сатурн избежал притяжения Нептуна из-за исчезнувшей луны.

Команда сначала смоделировала внутреннюю часть Сатурна и обнаружила распределение массы, соответствующее его гравитационному полю. Этот вновь выявленный момент инерции поместил Сатурн близко, но вне резонанса с Нептуном. "Затем мы стали искать способы вывести Сатурн из резонанса с Нептуном", - сказал Джек Уисдом, профессор планетарных наук Массачусетского технологического института и ведущий автор нового исследования, в пресс-релизе.

Команда провела моделирование, чтобы определить характеристики спутника (такие свойства, как его масса и орбитальный радиус) и то, что потребуется, чтобы выбить Сатурн из резонанса или траектории. Вошла загадочная, ранее неизвестная луна Сатурна.

Авторы предполагают, что Сатурн (в настоящее время насчитывающий 83 луны) когда-то имел на своей орбите по крайней мере еще одну луну, которую они назвали Хризалис и которая была примерно такого же размера, как Иапетус, третья по величине луна Сатурна. Исследование предполагает, что Хризалис и ее луна (или спутник) вращались вокруг Сатурна в течение нескольких миллиардов лет, притягивая и оттягивая гигантскую планету таким образом, что ее наклон (также называемый косой) находился в резонансе с Нептуном.

Где-то между 200 и 100 миллионами лет назад Хризалис вошла в хаотичную орбитальную зону, испытала ряд близких столкновений с лунами Иапетус и Титан и в конце концов подошла слишком близко к Сатурну в "пасущейся встрече", что означает, что луна вошла в некоторый контакт с другим объектом в космосе.

Этот небесный удар разбил луну на части с достаточной силой, чтобы вырвать Сатурн из хватки Нептуна, оставив ему его современный наклон. Возможно также, что часть фрагментов Хризалис могла остаться на орбите, в конечном итоге разбившись на мелкие ледяные кусочки и образовав фирменные кольца планеты. Возраст колец ранее оценивался примерно в 100 миллионов лет, что намного меньше предполагаемого возраста Сатурна, составляющего около 4,5 миллиардов лет.

"Подобно куколке бабочки, этот спутник долгое время находился в спящем состоянии и вдруг стал активным, и кольца появились", - сказал Уисдом.

В новом исследовании использованы некоторые из последних наблюдений, сделанных "Кассини" в ходе гранд-финала - заключительного этапа 20-летней миссии, когда космический аппарат совершил чрезвычайно близкое сближение, чтобы точно составить карту гравитационного поля вокруг Сатурна. Эти данные помогли команде точно определить момент инерции Сатурна и определить гравитационное поле и массу планеты.

"Это довольно хорошая история, но, как и любой другой результат, она должна быть изучена другими", - сказал Уисдом. "Но похоже, что этот потерянный спутник был просто куколкой, ожидающей своей нестабильности".