Как выглядят кольца Сатурна и откуда они взялись?

Кольца Сатурна можно смело внести в список самых таинственных объектов Солнечной системы. Их происхождение все еще остается загадкой для ученых, а выглядят они примерно вот так:

Конечно, это не настоящее фото шестой планеты нашей системы, а композитное: его создали ученые из Юго-Западного научно-исследовательского института (SwRI) на основе 41 фотографии, полученной в ходе миссии НАСА «Кассини», которая разбилась в атмосфере Сатурна в 2017 году. Недавно это изображение было опубликовано в журнале Icarus.

До сих пор ученые продолжают изучать данные, полученные в ходе той миссии: даже после 13 лет наблюдений «Кассини» за системой Сатурна, астрономы все еще очень мало знают о происхождении знаменитых колец планеты.

Некоторые специалисты утверждают, что кольца Сатурна очень стары и что появились они примерно тогда же, когда и сама планета. Но еще в начале 1980-х Питер Голдрайх из Калифорнийского технологического института и Скотт Тремейн из Массачусетского технологического института (MIT) пришли к выводу, что кольца на самом деле сравнительно молоды: им вряд ли более 100 миллионов лет, если судить по скорости ледяных частиц в них и тому, как часто они сталкиваются и как «изнашивают» друг друга.

По одной из гипотез, кольца вокруг Сатурна возникли в результате катастрофы, которая произошла много миллионов лет назад, когда по Земле еще гуляли динозавры. По мнению некоторых ученых, гравитация планеты разорвала на мелкие части один из ее ледяных спутников, и его частички, притягиваемые гравитацией, сформировали кольцо вокруг планеты.

Исследователь SwRI Стефани Джармак также считает, что кольца Сатурна относительно молоды и могли сформироваться в результате разрушения ледяного спутника или кометы.

«Однако, чтобы поддержать любую теорию происхождения, нам нужно иметь хорошее представление о размере частиц, составляющих кольца», – отметила она.

И вот тут специалистам могут помочь фотографии «Кассини». Все 41 были сделаны во время так называемых солнечных покрытий: это когда планета проходит между наблюдателем — в данном случае «Кассини» — и Солнцем. Благодаря ультрафиолетовому спектрографу (UVIS), «Кассини» сделал множество очень подробных изображений колец – да еще и с подсветкой. Поскольку крошечные частицы, из которых состоят кольца Сатурна, блокируют солнечный свет, ученые могут измерить их так называемую оптическую толщину (это мера того, как материал поглощает свет, и ученые могут использовать ее для определения размера и состава частиц).

«С учетом длины волны света, исходящего от Солнца, эти наблюдения дали нам представление о наименьших размерах частиц в кольцах Сатурна, – сказала Джармак. – UVIS может обнаруживать частицы пыли на микронном уровне, помогая нам понять происхождение, столкновительную активность и разрушение частиц колец в системе».

Информация, которую может дать изучение приведенного выше композитного изображения Сатурна, может не только помочь разгадать тайну происхождения его колец, но и рассказать исследователям больше о физических свойствах Солнечной системы.