Video: Jak vznikly Saturnovy měsíce při masivní srážce s Měsícem

Zkuste si představit Saturn bez jeho charakteristických prstenců. Nyní si představte dva velké ledové měsíce, které se k sobě přibližují a přibližují, dokud – bum. chaos. Co bylo pevné, je nyní kapalné. Diamantové úlomky rozptýlené ve tmě. Mnoho ledových úlomků padá do blízkosti Saturnu, zůstává tam a tančí kolem plynného obra unisono, až nakonec vytvoří nádherné těžké disky těla.

Tato úžasná scéna přichází jako součást pokusu odpovědět na jednu z největších záhad sluneční soustavy: odkud se vzaly Saturnovy prstence a kdy vznikly?

Studie zveřejněná tento týden v Astrophysical Journalkloní se k myšlence, že nejsou miliardy let staré, ale vznikly v nedávné astronomické minulosti – možná srážkou dvou skromný velikost Měsíce s mrazivými skvrnami z doby před několika sty miliony let.

„Jsem si jistý, že by bylo skvělé vidět, jestli dinosauři měli dost dobrý dalekohled,“ řekl. Jacob Kegerisvědecký pracovník NASA Ames Research Center v Mountain View v Kalifornii, je jedním z autorů studie.

Dr. Kegeris a jeho kolegové testovali hypotézu mladších prstenců pomocí výzkumu distribuovaného v Británii pomocí pokročilého výpočetního zařízení. Tento superpočítačový systém umožnil výzkumníkům opakovaně opakovat tuto katastrofu ve větších detailech, stejně jako její bezprostřední účinky, a zjistili, že tento příběh o původu je věrohodný.

Simulace týmu mohou vědcům pomoci studovat původ nejen Saturnových prstenců, ale všech světů. Saturn se svými nesčetnými měsíci „může být považován za malou sluneční soustavu,“ řekl. Scott Sheppard, astronom z Carnegie Institution for Science ve Washingtonu, který se na nové studii nepodílel. „Saturn je ideální laboratoř pro pochopení toho, jak se tvoří planety a měsíce.“

Saturn je starý 4,5 miliardy let, téměř starší než Slunce. Její prstence byly považovány za podobně staré, dokud sonda Cassini 13 let pozorně nestudovala planetu. Během miliard let by byla poseta dalším prašným vesmírným odpadem. Ale objevily se ledové kroužky Velmi lesklé a čisté Být primitivní.

To spolu s dalšími důkazy přesvědčilo mnoho vědců studujících Saturn, že prstence se objevily před několika stovkami milionů let. Pokud se neobjevily během pandemonia rané sluneční soustavy, kdy se velké objekty běžně srážely, pak vznikly v relativně halcyonových dnech nedávné astronomické minulosti. ale jak?

Saturn má nyní nejméně 145 měsíců a před vyvinutím prstenců jich mohl mít mnohem více. Vědci se domnívají, že obrovská gravitace Slunce mohla postupně destabilizovat oběžné dráhy některých měsíců. Vyvrcholilo to srážkou dvou měsíců.

Nová studie zjistila, že kolize dvou ledových satelitů by způsobila výbuch spousty zmrzlých konfet směrem k Saturnu. Pokud by tento led překročil a zůstal za hranicí Roche – za hranicí, za kterou gravitační přílivy planety způsobují rozpad měsíců – měl by šanci vytvořit tyto prstence.

Fragmenty, které zbyly po maximu, se mohly srazit s jinými satelity, rozptýlit je a uvolnit více materiálu, takového druhu, který se může shlukovat a vytvářet novorozené měsíce.

Není jasné, který ze současných měsíců je považován za relativního teenagera. ale RheaPříkladem toho může být Saturnův druhý největší měsíc po Titanu. Kdyby byl starší, prožil by jinou gravitaci a jeho oběžná dráha by byla více zkreslená. Ale místo toho je Rhea kulatá a plochá, což naznačuje, že vznikla velmi nedávno – možná byla postavena z materiálu, který byl nedávno uvolněn k vytvoření Měsíce.

Některé Saturnovy měsíce mohou obsahovat obyvatelné podpovrchové oceány. Ale pokud jsou tyto měsíce mladší, než se myslelo, tato možnost by mohla být snížena.

„Stále nevíme, jaké jsou šance, že se tam život vyvine,“ řekl Dr. Kegeris. Ale pokud jsou některé z těchto měsíců mladší, než si vědci myslí, může to snížit šance, že tam bude život.

Dlouholetá debata o zdroji Saturnova halo tato studie nevyřeší. Ale zdůrazňuje, že prsteny jsou pomíjivé a neustále se měnící, nikoli statické ozdoby.

„Ať už je to Saturn nebo někde jinde, myslím, že je zajímavé, jak dramatická je sluneční soustava,“ řekl Dr. Kegeris.