Так
выглядят кольца Сатурна в непосредственной близи, по последним представлениям
учёных. Видны непостоянные скопления частиц (иллюстрация NASA/JPL/University of
Colorado).
Чем больше астрономы вглядываются в кольца газового
гиганта, тем больше понимают, как мало мы ещё о них знаем. Вместо тихого
кладбища сонмов ледяных и каменистых валунов перед нами раскрывается картина,
полная жизни. Перемены в кольцах идут постоянно. Но вечно обновляющееся
украшение планеты, в то же время, может оказаться немногим моложе самого
Сатурна.
Анализ новой удивительной информации, поступающей с космического
аппарата Cassini, позволил исследователям сделать вывод, что кольца Сатурна в
десятки раз старше, чем считали учёные до сих пор.
Вопрос о возрасте
колец не так прост, как кажется. Ниоткуда не следует, что кольца возникли вместе
с планетой. Более того, предыдущие исследования Сатурна, начиная с визита к нему
двух "Вояджеров" в начале 1980-х, склоняли астрономов к мысли, что кольца
возникли всего 100 миллионов лет назад, при динозаврах. Вероятнее всего, в
результате разрушения луны.
Теперь Ларри Эспозито (Larry Esposito) из
университета Колорадо в Боулдере (University of Colorado at Boulder), один из
учёных, работающих с данными с Cassini, провёл анализ новых сведений, добытых
ультрафиолетовым спектрометром американского зонда.
Результат, по словам
учёного, заставил в корне пересмотреть господствующее представление о возрасте
колец — им может быть несколько миллиардов лет!
Напомним, ранее Эспозито
уже открыл, что астрономы неверно представляли себе строение колец. Они вовсе не
выглядят как равномерные "поля" из мириад летящих каменных и ледяных частиц.
Вместо этого частицы колец регулярно скапливаются в большие комья или крошечные
луны, которые вскоре разрушаются, чтобы тут же дать материал новым микролунам, и
так по кругу.
Известно это стало вот каким образом. Как сообщает JPL, во
время одного из покрытий кольцами звезды Лари Эспозито и его коллеги открыли 13
объектов в кольце F, размером от 27 метров до 10 километров.
Однако почти
все эти тела оказались не настоящими сплошными лунами (пусть и "мини"), а
конгломератами из обычных частиц колец, держащихся вместе – через эти "луны"
проходила большая часть света звезды. Эти диковинные объекты, по словам Ларри,
получили имена кошек (Mittens и Fluffy, например), поскольку они "приходят и
уходят, когда хотят, и имеют несколько жизней".
Ранее астрономы выяснили
ещё массу любопытных деталей из жизни колец.
Например, что, помимо
возникающих и разрушающихся сообществ частиц, там рождаются и исчезают целые
кольца, жизненный цикл которых измеряется всего-навсего считанными годами. Было
открыто несколько новых колец.
Луна-кошка
Mittens в пределах колец. Она видна правее звезды, позволившей найти эту скрытую
микролуну. На переднем плане — кольцо F (иллюстрация NASA/JPL/University of
Colorado).
Ещё люди увидели там тонкие спиральные кольца, волны плотности
и дымку, спицы, огромные спиральные волны и другие динамические
образования.
Также исследователи Сатурна узнали, что Энцелад пополняет
кольцо Е, что кольцо G содержит огромную арку, в которой скрываются минилуны,
питающие кольцо материалом, что спутник Прометей, напротив, ворует материал из
колец, луны же Атлас и Пан так и вовсе благодаря "выпавшим в осадок" частицам
колец превратились в летающие тарелки.
Компьютерная
симуляция финальной стадии роста скопления. В его основе — крошечная луна
диаметром 61 метр. Она собрала на себе конгломерат из частиц кольца (чёрный
цвет). Эти частицы имеют поперечник от сантиметра до нескольких метров. По осям
отложены километры (иллюстрация NASA/JPL/University of Colorado).
Общий
вывод Ларри таков: кольца выглядят молодыми (например, они мало загрязнены
космической пылью) из-за постоянно обновляющейся своей природы.
При этом,
утверждает американский астроном, со времён "Вояджеров" массу колец
пересматривали и теперь, по-видимому, её следует оценивать как в три раза
большую, чем считалось ранее.
"А чем больше масса колец, — говорит
Эспозито, — тем больше там материала для рециркуляции". Последняя распределяет
пылевой материал по большому объёму частиц (пыль попадает внутрь льда, вместо
того чтобы оставаться веками снаружи), и потому кольца являются такими светлыми,
что раньше ошибочно принимали за указание на небольшой их
возраст.
Впрочем, вопрос о точном возрасте и происхождении колец остаётся
открытым (тут есть разные мнения и любопытные открытия). Вероятно, это всё же
было разрушение спутника (а материала в кольцах достаточно на 300-километровую
луну), только случилось это намного раньше, чем думали учёные.
Поскольку
разбить вдребезги 300-километровое тело довольно проблематично, Эспозито
предположил, что рождение колец относится ко времени примерно 4 миллиарда лет
назад, в эпоху последней мощной бомбардировки планет Солнечной системы
астероидами и кометами.