В 1655 году астроном Кристиан Гюйгенс стал первым, кто увидел красивую кольцевую систему, окружающую Сатурн. И хотя они, безусловно, являются наиболее впечатляющими, астрономы с тех пор обнаружили, что все газовые и ледяные гиганты Солнечной системы (то есть Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) имеют свою собственную систему колец.
Эти системы остаются источником восхищения для астрономов, в основном потому, что их происхождение до сих пор остается загадкой. Но благодаря недавнему исследованию исследователей из Токийского технологического института и Университета Кобе, происхождение этих колец может быть решено. Согласно их исследованию, кольца - это кусочки планет гномов, которые оторвались попутно, а затем были разорваны на куски!
Это исследование может помочь решить многие из насущных вопросов о кольцевых системах вокруг гигантских планет нашей системы, а также подробности о прошлом Солнечных систем. В рамках своего исследования под названием «Формирование кольца вокруг планет-гигантов в результате приливного разрушения одного проходящего большого объекта пояса Койпера» японская группа исследователей рассмотрела ряд факторов.
Во-первых, они рассмотрели разнообразие различных кольцевых систем в нашей Солнечной системе. Например, кольца Сатурна являются массивными (около 100 000 триллионов кг!) И в подавляющем большинстве (90-95%) состоят из водяного льда. Напротив, гораздо менее массивные кольца Урана и Нептуна состоят из более темного материала и, как полагают, имеют более высокий процент каменистого материала в них.
Чтобы пролить свет на это, команда обратилась к модели Ниццы - теории формирования Солнечной системы, которая утверждает, что газовый гигант мигрировал в свое нынешнее местоположение во время поздней тяжелой бомбардировки. Этот период произошел между 4 и 3,8 миллиардами лет назад и характеризовался непропорционально большим числом астероидов с транс-нептунских космических планет во Внутренней Солнечной системе.
Затем они рассмотрели другие недавние модели формирования Солнечной системы, которые утверждают, что планеты-гиганты в течение этого времени сталкивались с объектами размером с Плутон. Исходя из этого, они разработали теорию, что кольца могут быть результатом того, что некоторые из этих объектов захвачены и разорваны гравитацией газовых гигантов. Чтобы проверить эту теорию, они выполнили ряд компьютерных симуляций, чтобы увидеть, что произойдет в этих случаях.
Рюки Хёдо, исследователь факультета планетологии Университета Кобе и ведущий автор статьи, рассказал Space Magazine по электронной почте:
«Мы провели две симуляции. Во-первых, используя моделирование SPH (гидродинамики сглаженных частиц), мы исследовали приливные разрушения объектов размером с Плутон во время близких столкновений с планетами-гигантами и рассчитали количество фрагментов, которые захватываются вокруг планет-гигантов. Мы нашли достаточно массы / фрагментов, чтобы объяснить захват текущих колец. Затем мы выполнили долгосрочную эволюцию захваченной массы / фрагментов с помощью моделирования N-тела. Мы обнаружили, что захваченные фрагменты могут сталкиваться друг с другом с разрушением и образовывать тонкие экваториальные круглые кольца вокруг планет-гигантов ».
Результаты этого моделирования соответствовали массе кольцевых систем, наблюдаемых вокруг Сатурна и Урана. Это включало внутренние регулярные спутники обеих планет - которые также были бы продуктом прошлых столкновений с КБО. Это также объясняет различия в составе колец, показывая, как пределы Роша планеты могут влиять на то, какой материал может быть эффективно захвачен.
Это исследование особенно важно, потому что оно предлагает поддающиеся проверке доказательства одной из вечных загадок нашей Солнечной системы. И, как указывает Hyodo, это может оказаться очень полезным, когда придет время исследовать и другие солнечные планетные системы.
«Наша теория предполагала, что в прошлом у нас было две возможные эпохи для формирования колец», - сказал он. «Один находится во время фазы аккреции планеты, а другой - во время поздней тяжелой бомбардировки. Кроме того, наша модель естественно применима к другим планетным системам. Итак, наша теория предсказывает, что экзопланеты также имеют массивные кольца вокруг них ».
Тем временем, некоторые могут найти идею, что кольцевые системы являются трупами планет-гномов, вызывающими беспокойство. Но я думаю, что мы все можем согласиться, Сойлент Грин аллюзия может быть просто немного выше!
