Опасное расстояние: как "ледяная луна" могла образовать кольца Сатурна

Астрофизики из MIT выдвинули гипотезу, согласно которой кольца Сатурна образовались от взорвавшейся когда-то "ледяной луны", приблизившейся к нему на опасное расстояние. Этим же можно объяснить и необычный наклон планеты. С подробностями – научный обозреватель Николай Гринько.

В 1610 году итальянский физик и астроном Галилео Галилей разглядывал в телескоп планеты Солнечной системы. Именно тогда он обнаружил, что одна из них отличается от других. Правда, оптика у него была такого низкого качества, что Галилей увидел не кольца, а некие "придатки по обе стороны Сатурна". В своем дневнике он записал: "Высочайшую планету тройною наблюдал". Лишь почти полвека спустя, в 1655 году, голландец Христиан Гюйгенс, используя более совершенный телескоп, первым разглядел вокруг Сатурна кольцевую структуру и записал: "Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклоненным".

Целых три века после этого ученые были уверены, что Сатурн – единственная "окольцованная" планета среди всех, вращающихся вокруг Солнца. Лишь в 1977 году астрономы почти случайно нашли кольца вокруг Урана, а два года спустя пролетающий мимо Юпитера аппарат "Вояджер-1" сфотографировал слабые и тонкие кольца и у этой планеты. К сегодняшнему дню кольца обнаружены у всех газовых гигантов Солнечной системы: Сатурна, Юпитера, Урана, Нептуна, у астероидов Харикло и Хирона, карликовой планеты Хаумеи и гипотетически у спутника Сатурна Реи. То есть явление это не такое уж и редкое. Но Сатурн по-прежнему считается первым и главным в этом ряду: его кольца самые заметные и массивные.

Как ни странно, у ученых до сих пор нет единого мнения, как у планет появляются эти образования. Существует две равноправные теории. Согласно первой, кольца формируются на стадии зарождения планеты из остатков протопланетного вещества – из него же потом "собираются" спутники. Согласно второй теории, кольца, наоборот, появляются в результате разрушения крупного спутника из-за столкновения с метеоритом, крупной кометой или астероидом. С Сатурном ситуация еще более запутанная: не был понятен даже возраст его колец, состоящих в основном из льда и пыли.

Специалисты по планетарной динамике из Массачусетского технологического института поначалу изучали движение спутников Сатурна. На сегодняшний день их известно аж 83, и это абсолютный рекорд среди планет Солнечной системы. Мало того, один из них – Титан – настолько большой, что превосходит размерами планету Меркурий и обладает собственной плотной атмосферой, чего нет ни у одного другого известного нам спутника.

Обработав огромный объем данных, исследователи пришли к неожиданному выводу: объяснить наличие у Сатурна колец можно только тем, что когда-то у него был еще один большой спутник, "ледяная луна", которой ученые дали название Хризалис. Миллиарды лет Хризалис вращался вокруг Сатурна, но в системах с таким большим количеством элементов рано или поздно обязательно случаются катастрофы. Взаимодействуя с остальными 83 "братьями", Хризалис понемногу изменял орбиту, постепенно снижаясь к планете. Когда спутник подошел слишком близко к Сатурну, гравитация планеты буквально разорвала его на части. Подавляющее большинство обломков упало на планету, но на орбите осталось достаточно вещества, чтобы размазать его в концентрические кольца – Хризалис был ледяным, и это объясняет обилие льда в сатурнианских кольцах. Произошло это относительно недавно, примерно 160 миллионов лет назад, на Земле в то время царствовали динозавры, появлялись первые млекопитающие и птицы.

Астрофизики провели почти четыре сотни компьютерных симуляций, изменяя размер и расположение гипотетического спутника. В 17 случаях из 390 Хризалис приближался к Сатурну, раскалывался на части, а затем распадался на широкие ледяные кольца вокруг планеты. Ученые полагают, что это полностью подтверждает их теорию, хотя многие коллеги считают такие выводы несколько поспешными, в шутку предлагают дождаться падения на Сатурн следующего спутника и посмотреть.

Конечно, при таком количестве лун вероятность подобного развития событий довольно высока, но все равно у человечества практически нет шансов застать появление нового планетарного кольца.