Ученые предложили новую теорию образования колец Сатурна и его луны Гиперион
С начала астрономических наблюдений за Сатурном кольца этой планеты всегда привлекали внимание ученых, начиная с первых взглядов на них Галилея в начале 17 века. Несмотря на то, что 13-летняя миссия Cassini внесла весомый вклад в понимание этих уникальных особенностей планетарной системы, она также порождала новые вопросы. Среди них: почему кольца Сатурна такие молодые? Что объясняет асимметричные орбиты многих из 274 лун планеты? И как возможно, что ось Сатурна испытывает колебания, несмотря на сосредоточенность его массы?
В 2022 году астрономы из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета в Беркли выдвинули изящное объяснение сразу трем этим загадкам: когда-то у Сатурна была луна, которая была выброшена после столкновения с Титаном и распалась, сформировав кольца. Данная гипотеза была тщательно исследована, и группа ученых из Института SETI под руководством Матиа Чука провела серию компьютерных симуляций, чтобы выяснить, могла ли эта луна приблизиться к Сатурну для формирования колец. Хотя результаты работы пока не опубликованы, они были приняты к публикации в журнале Planetary Science.
Особое внимание исследователи уделили луне Гиперион, которая, как выяснили, исчезала во время фаз нестабильности гипотетической луны в их симуляциях. Однако она продолжает существовать. «Гиперион, будучи самой маленькой из крупных луний Сатурна, стал для нас ключом к пониманию истории системы», — отметил Чук.
Гиперион представляет собой вытянутую, картообразную луну с хаотичной орбитой, однако она связана с Титаном. По словам исследователей, связь между Титаном и Гиперионом появилась лишь несколько сотен миллионов лет назад — примерно в то время, когда гипотетическая луна исчезла. На основании наблюдений ученые выдвинули альтернативный сценарий, согласно которому Гиперион мог не выжить после этого события, а стать его результатом. Чук пояснил: «Если дополнительная луна объединилась с Титаном, то, вероятно, она произвела обломки вблизи орбиты Титана. Именно там мог возникнуть Гиперион».
В этом контексте исследователи описывают сцену, в которой «прото-Гиперион» и «прото-Титан» объединились, сформировав луну, которую мы знаем как Титан, в то время как образовавшиеся обломки стали Гиперионом. Это объясняет многие странности, связанные с Титаном, включая его эксцентричную орбиту и отсутствие кратеров на поверхности, которые могли бы образоваться в результате столкновений.
Что касается колец Сатурна, группа ученых обнаружила, что если Титан образовался в результате слияния, то эксцентричная орбита могла дестабилизировать меньшие луны, находящиеся ближе к Сатурну, что привело бы к цепной реакции столкновений. В ходе этих коллизий часть обломков могла рассредоточиться внутрь и сформировать кольца.
Несмотря на то, что астрономы по-прежнему обрабатывают данные, собранные миссией Cassini, в ближайшие годы ожидается получение дополнительных сведений о Сатурне. В 2028 году NASA планирует запустить миссию Dragonfly, запущенная к Титану, которая, как ожидается, достигнет своей цели через шесть лет, когда ядерный октокоптер приземлится на поверхности луны — событие, о котором Галилей и не мог мечтать.
Развитие этих теорий подчеркивает динамичную природу планетарных систем и открывает новые горизонты для изучения и понимания колоссальных процессов, которые формируют миры в нашей солнечной системе.
