Они могут истощиться за несколько десятков или сотен миллионов лет
Астрономы на основе моделирований определили, что кольца Сатурна действительно могут быть очень молоды, с возрастом около 120 миллионов лет. При этом будущее время жизни колец оказалось тоже малым — от 15 до 400 миллионов лет. Статья опубликована в журнале Icarus.
Вопрос о возрасте кольцевой системы Сатурна остается предметом споров среди ученых уже долгое время. Долгое время считалось, что возраст колец и планеты может не сильно различаться. Впервые то, что кольца могут быть сильно моложе Сатурна ученые заподозрили, изучив данные зондов «Вояджер», которые показали, что альбедо колец А и В не соответствовало доле загрязняющих веществ, которую они получили бы за возраст, сравнимый с возрастом Солнечной системы, за счет притока микрометеороидов. Затем гипотеза юности колец получила подтверждение по данным станции «Кассини», предполагалось, что они — современники динозавров, однако затем идею пытались оспорить.
Ричард Дурисен (Richard H. Durisen) из Индианского университета и Пол Эстрада (Paul R. Estrada) из Исследовательского центра Эймса опубликовали результаты теоретических моделирований эволюции колец за счет бомбардировки метеороидами, за счет обмена между различными областями колец массой и угловым моментом посредством ударных выбросов большого количества частиц, производимых метеороидами (баллистический перенос), а также за счет выпадения вещества колец на Сатурн. На основе моделирования ученые рассчитывали абсолютный возраст колец и их ожидаемое время жизни.
Ученые пришли к выводу, что процессы обмена массой и угловым моментом в кольцах за счет бомбардировки метеороидами могут объяснить большой приток массы из колец на Сатурн, наблюдавшийся «Кассини» на самом внутреннем краю колец, который составлял от 4800 до 45000 килограммов в секунду. Это говорит в пользу идеи о том, что возраст и будущая продолжительность жизни колец, вероятно, будут намного короче, чем возраст Солнечной системы.
Исследователи рассчитали, что текущий возраст колец составляет всего 120 миллионов лет, а их начальная масса могла составлять от одной до нескольких масс спутника Сатурна Мимаса. Будущее время жизни колец может составлять от 15 до 400 миллионов лет и может быть еще меньше. В частности, кольцо C может истощиться за счет выпадения вещества на Сатурн всего за 0,7–7 миллионов лет.
Ранее мы рассказывали о том, как кольца Сатурна помогли уточнить размеры и массу его ядра.
При этом без обычного звездного коллапса
Канадские физики показали, что аксионоподобная ультралегкая темная материя способна генерировать мощное ультрафиолетовое излучение для быстрого формирования сверхмассивных черных дыр. При этом такое образование может происходить напрямую из холодного газа, без обычной фазы звездообразования. Статья с описанием работы размещена в репозитории arXiv.org.