Откуда у планет кольца?
Как образовались кольца Сатурна? Почему темные каменистые кольца Урана и Нептуна так разительно отличаются от сверкающих ледяных колец Сатурна? В надежде найти истину в вопросе происхождения колец вокруг планет-гигантов, группа астрономов из Франции и Японии создала модель, которая помогла разгадать загадку формирования планетарных колец.
Команда ученых во главе с Рёки Хёдо из Института физики Земли в Париже симулировала на компьютере гипотетическую ситуацию, когда крупный космический объект проходит рядом с планетой-гигантом в ранний период эволюции Солнечной системы. Это время часто называют «поздней тяжелой бомбардировкой»: предположительно, 4 миллиарда лет назад в космосе дрейфовало огромное количество астероидов, которые могли сталкиваться с Марсом, Землей, Венерой, Меркурием и другими твердыми планетами. Причина такой нестабильности ранней Солнечной системы в том, что газовые гиганты (Сатурн, Уран, Нептун) в этот момент как раз меняли свои орбиты, по пути рассеивая небесные тела пояса астероидов и пояса Койпера.
Теорию миграции планет-гигантов называют «Модель Ниццы» — по названию города, где впервые была сформулирована эта гипотеза. Согласно модели, в период «поздней тяжелой бомбардировки» газовые планеты могли вступать в тесный контакт с космическими телами, рассеянными из первичного пояса Койпера.
Моделирование, проведенное Рёки Хёдо, показало, что в окрестностях планеты-гиганта космические тела буквально разрываются приливными силами, причем примерно 10% образовавшихся обломков остается на орбите вокруг гиганта.
Эти обломки космических тел первоначально могли быть довольно крупными, но со временем они продолжают разрушаться и превращаются в почти кольцевое облако мелких фрагментов, расположенное в экваториальной плоскости планеты.
Модель объясняет и отличие колец Сатурна от колец Урана и Нептуна. Когда космический объект приближался к Урану, происходил более эффективный захват каменистого материала. Сатурну же удавалось захватывать главным образом лед. Подробности этой научной работы можно найти в оригинальной статье.
Перевод публикуется в рамках совместного проекта «Сноба» и ROOM.