"Внешность может быть обманчивой. Лучшей аналогией этой ситуацией с кольцами Сатурна является то, как туманный луг может показаться вам менее прозрачным и пустым, чем заполненный водой бассейн, которая обладает гораздо большей плотностью, чем туман", — заявил Фил Николсон (Phil Nicholson) из Корнеллского университета в Итаке (США).

Николсон и его коллеги впервые точно "взвесили" кольца Сатурна и выяснили, что его центральное и, как казалось, самое тяжелое кольцо на самом деле содержит гораздо меньше газа и пыли, чем мы считали раньше, изучая данные, собранные зондом "Кассини" во время пролетов мимо колец и атмосферы планеты-гиганта.

Как рассказывают ученые, масса колец Сатурна интересует планетологов еще с начала 19 века, так как их точный вес может рассказать нам о том, как они появились, когда они возникли и сколько лет они еще просуществуют, учитывая то, что планета-гигант постепенно "всасывает" в себя их пыль и частички льда.

Когда через систему Сатурна пролетел "Вояджер" и когда туда прибыл "Кассини", ученые оценили массу колец, опираясь на размеры частичек пыли и космических "булыжников" в них и на то, насколько непрозрачными были эти кольца.

Второе кольцо Сатурна, так называемое кольцо B, является самым ярким и тяжелым из них. Его большая масса, полученная при помощи подобных прикидок, говорила о том, что данное кольцо сформировалось несколько миллиардов лет назад, предположительно вместе с самим Сатурном. Николсон и его коллеги перепроверили эти расчеты, воспользовавшись тем, что зонд "Кассини" периодически пролетает мимо центральной части этого кольца. 

Во время каждого их таких пролетов ученые направляли камеру VIMS на яркую звезду Гакрукс (гамма Южного Креста), и следили за тем, как материя диска из пыли и газа заслоняла свет этого двойного светила. Эти заслоны, как объясняют ученые, раскрывали то, как спутники Сатурна "выгибали" кольцо B в стороны во время сближений с планетой-гигантом и ее кольцами.

Подобный прием позволил ученым точно оценить толщину кольца B, измерить размеры частиц в нем и подсчитать его массу, которая оказалась, вопреки ожиданиям ученых, примерно в три раза меньше самых скромных оценок в прошлые годы – оно содержит в себе не в 10 раз больше пыли, чем соседнее кольцо А, а лишь в 2-3 раза больше.

Это означает, что кольцо B, а потенциально и все остальные кольца Сатурна, гораздо моложе, чем мы считали – они должны были сформироваться не миллиарды, а сотни миллионов лет назад. 

Такой вывод был сделан на основании того, что чем тяжелее и плотнее кольцо, тем медленнее оно "чернеет", накапливая на своей поверхности осколки астероидов и межпланетную пыль. Если кольцо B обладает малой массой, то его современная "белизна" означает, что оно просуществовало относительно немного времени.

Соответственно, это открытие меняет и представления о том, как могла сформироваться система колец Сатурна – их прародителем, скорее всего, был разрушенный спутник "властелина колец", уничтоженный под действием приливных сил, а не первичная материя Солнечной системы, как считали некоторые ученые. Николсон и его коллеги планируют подтвердить эти расчеты и проверить некоторые из новых гипотез в ходе последних пролетов мимо Сатурна, которые "Кассини" совершит в 2017 году.

Источник: ria.ru

Ссылка на оригинальную статью:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103516000117