Таинственное происхождение колец Сатурна может быть наконец раскрыто. Группа исследователей предполагает, что кольца образовались из обломков двух ледяных лун, столкнувшихся несколько сотен миллионов лет назад.  Для исследования специалисты использовали новую серию суперкомпьютерных симуляций высокого разрешения. Результаты исследования проливают свет на то, почему кольца кажутся значительно моложе самой планеты.

Кроме того, моделирование дает правдоподобное объяснение формирования колец Сатурна. 

Согласно предложенному сценарию столкновения, луны-прародительницы врезались друг в друга, что привело к рассеиванию породы в их ядрах менее широко, чем вышележащего льда, и, как следствие, к образованию богатых льдом колец. Полученные результаты позволяют уточнить состав колец Сатурна, которые, по данным космического аппарата «Кассини», представляют собой практически чистый лед с минимальным пылевым загрязнением. 

Кассини», вращавшийся вокруг Сатурна в течение 13 лет, начиная с 2004 года, предоставил бесценные данные, проходя и погружаясь в зазор между Сатурном и его кольцами, фиксируя точные детали о планете и окружающей ее системе. Практически чистый ледяной состав колец позволяет предположить, что их формирование произошло сравнительно недавно в период существования Солнечной системы. 

В совместных исследованиях приняли участие ученые из НАСА, Даремского университета и Университета Глазго. Команда смоделировала различные сценарии столкновения лун-предшественниц с разрешением, более чем в 100 раз превышающим результаты предыдущих исследований, что позволило получить беспрецедентное представление об истории системы Сатурна. 

Рассмотрев около 200 различных вариантов моделирования столкновений, исследователи пришли к выводу, что в результате многочисленных сценариев столкновений достаточное количество льда может быть разбросано в пределы Рош, что в конечном итоге приведет к образованию колец, похожих на те, которые наблюдаются сегодня. 

Предел Роша представляет собой максимальное расстояние до орбиты, на котором гравитационное притяжение планеты может разрушить более крупные тела из камня или льда, приближающиеся к ней. Материал, находящийся на орбите за этим пределом, может объединяться и образовывать луны.

Углубленное моделирование и его результаты убедительно объясняют ледяную чистоту колец Сатурна. Учитывая, что другие элементы планетной системы имеют смешанный ледяной и каменный состав, альтернативные теории с трудом объясняют минимальное содержание камней в кольцах. 

Доктор Джейкоб Кегеррайс — выпускник Даремского университета, в настоящее время работает научным сотрудником в Исследовательском центре НАСА имени Эймса в Силиконовой долине Калифорнии.