Как появились спутники Сатурна?

Проведенное компьютерное моделирование поддерживает гипотезу о том, что луны Сатурна появились в результате многочисленных столкновений

Луна Сатурна Прометей, сфотографированная космическим аппаратом Кассини. НАСА.

Согласно новым исследованиям, проведенным на основе компьютерного моделирования, внутренние луны Сатурна, вероятно, были сформированы в результате космических столкновений, происходивших между телами более ранних поколений.

В ходе своей 20-летней миссии космический аппарат «Кассини» обнаружил на орбитах вокруг Сатурна луны впечатляюще странных форм. Это были похожие на пельмень Пан и Атлас, и тонкий и длинный Прометей. Недавно астрономы обнаружили, что эти объекты моложе, чем динозавры, что делает их в космических масштабах крайне молодыми, и ученые до сих пор ломают голову над тем, как же именно они образовались.

Принятый в научном мире сценарий формирования небесных тел включает в себя концентрацию материи вокруг некого ядра, в результате которой, как считается, возникла каждая планета в нашей Солнечной системе. Вместе с тем предыдущие исследования показывают, что внутренние луны Сатурна были созданы серией ударов и столкновений между более ранним поколением «лунообразных объектов», имевших орбиты и размеры, подобные тем, которыми обладают нынешние спутники газового гиганта.

Проведя исследования с использованием компьютерного моделирования, группа астрономов из Франции и Швейцарии обнаружила, что обнаруженные формы лун действительно могут быть объяснены такими столкновениями, что подтверждает теорию чрезвычайной активности на орбите Сатурна в прошлом. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Команда создала две модели: одну, чтобы исследовать, как именно орбиты лун изменялись с течением времени, и другую, предназначенную для того чтобы понять, какие формы лун появляются, когда космические объекты сталкиваются под разными углами и с разными скоростями.

Модели показывают, что сплющенные формы Атласа и Пана могут быть объяснены лобовыми столкновениями между более ранними спутниками Сатурна, в то время как удары с более наклоненными углами создают удлиненные объекты, такие как Прометей. Полученное представление о процессах столкновения также может объяснить, почему три из лун – Пан, Атлас и Янус имеют длинные возвышенные хребты вокруг своих экваторов, которые делают их похожими на летающие тарелки.

Ведущий автор исследования Адриан Лелеу, специалист по орбитальной динамике из Бернского университете в Швейцарии, объясняет, что когда вы начинаете добавлять сложность к простой модели, она начинает ломаться. Но в описываемом случае увеличение параметров, таких как сплющенность, или выпуклость, а также влияния приливных эффектов Сатурна, фактически улучшали результаты моделирования.

«Мы были нацелены на то, чтобы сначала воспроизвести появление Пана и Атласа, но в итоге получили формы, похожие на Прометей», – говорит Лелеу. «Это было очень приятным сюрпризом».

Команда показала, что обнаруженные формы лун Сатурна не только объясняются процессами столкновений, но и происходили с вероятностями, предсказанными в их моделях.

Полученные факты имеют важные последствия для понимания образования спутников планет во всей Солнечной системе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: