Кометы испортили кольца Сатурна и Юпитера

Группа астрономов из Корнеллского университета во главе с Мэтью Хэдманом, изучив снимки, сделанные аппаратами "Галилео", "Кассини" и New Horizons, установили, что в результате кометных ударов на кольцах Юпитера и Сатурна остаются волнообразные следы, по которым впоследствии можно восстановить хронологию столкновений планет с космическими телами.

Фото: Фото: AP

Обе планеты принадлежат к классу так называемых газовых гигантов. Если кольца Сатурна состоят в основном из водяного льда и силикатной пыли, то кольца Юпитера — из сравнительно мелких каменных частиц. Радиус их составляет 123-129 тысяч километров, а толщина — около 30 километров.

Так как к Земле юпитерианские кольца почти всегда обращены ребром, долгое время их просто не замечали. Впервые их существование теоретически предположил в 1960 году советский астроном С.К. Всехсвятский. Гипотезу подтвердили данные, полученные в 1974 году аппаратом "Пионер-11". Но по-настоящему кольца Юпитера были открыты "Вояджером-1" в марте 1979 года.

Кстати, позже также были открыты кольца и еще одной планеты-гиганта — Урана, которые вообще невозможно разглядеть с Земли, поскольку они образованы мелкими глыбами, состоящими из вещества темного цвета. Так что, судя по всему, кольца характерны для всех крупных газовых планет, просто даклеко не все из них так хорошо заметны, как те, что окружают Сатурн.

Однако вернемся к тому, что происходило с кольцами двух самых больших планет Солнечной системы. Первые снимки Юпитера, на которых видны следы внешнего воздействия на вещество кольца, были сделаны искусственным спутником "Галилео" в 1996-м и 2000-м годах. Правда, фотографии были не слишком четкие. В 2004 году удалось получить более детальные изображения второго газового гиганта — Сатурна — при помощи аппарата "Кассини".

Четыре года назад специалисты обратили внимание на странную неровность поверхности кольца D Сатурна. Как показало компьютерное моделирование, "рябь" появляется под воздействием гравитации планеты, в том числе ее ядра, только в том случае, если кольцо подвергается деформации и меняет первоначальное положение. Со временем гравитационные возмущения преобразуются на снимке в периодическую волнистую структуру, причем расстояние между соседними "волнами" постепенно становится все меньше и меньше…

Фото: AP

Так как появление "волн" находится в прямой зависимости от времени таких возмущений, исследователи смогли подсчитать, что кольцо было "выбито" из состояния равновесия в конце 1983 года. "Разработанный нами метод позволит проводить датирование и определять частоту соударений газовых гигантов с кометами", — заявил руководитель исследования Мэтью Хэдман.

В августе 2009 года солнечное излучение проходило вдоль поверхности колец Сатурна. Это позволило обнаружить светлые и темные полосы в кольце С, границы которого расположены в 74 и 92 тысячах километров от центра планеты. "Примерно так же выглядела бы крыша, покрытая волнистым шифером и подсвечиваемая сбоку", — так прокомментировал этот эффект Хэдман.

По-видимому, событие, приключившееся в 1983 году, затронуло область обоих колец — С и D. К сожалению, в это время астрономы не имели возможности наблюдать за Сатурном. Чтобы разобраться в ситуации, ученые вернулись к сделанным ранее снимкам Юпитера, предполагая, что природа явлений, вызвавших "рябь" в кольцах обоих газовых гигантов, скорее всего, одинакова. Исследованием занималась группа Марка Шувальтера из Института поиска внеземного разума в Калифорнии.

Расчеты показали, что кольцо Юпитера подвергалось деформации дважды: в 1990-м и 1994-м годах. В июле 1994-го, как известно, произошло столкновение Юпитера с кометой Шумейкеров — Леви. Ядро кометы, по оценке специалистов, имело размер, вполне достаточный для того, чтобы "дестабилизировать" кольцо.

Снимки, сделанные аппаратом NASA New Horizons в 2007 году, также подтвердили гипотезу астрофизиков. Кроме того, на них были зафиксированы следы еще двух относительно недавних столкновений, случившихся в 2001-м и 2003-м годах.

По мнению исследователей, то же самое должно было стрястись и с Сатурном. Вероятнее всего, объект, который столкнулся с этой планетой, представлял собой космическое тело, общая масса которого составляла от тысячи до ста тысяч мегатонн. Попав в зону гравитационного притяжения планеты, комета разлетелась на осколки. Из-за массивности объекта деформации подверглись сразу два кольца газового гиганта — C и D.

Читайте также: Планеты играли в футбол метеоритами

Сейчас ученые намерены тщательно изучить все снимки высокого разрешения, посылаемые "Кассини". Возможно, удастся обнаружить еще более древние следы столкновений газовых гигантов с кометами и, таким образом, получить новые данные о характеристиках недр Сатурна и Юпитера.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"