Какая сила стоит за формированием колец Урана: причина крылась недалеко от самой планеты

Фото: NASA

Согласно исследованию, опубликованному на сервере препринтов arXiv, размер колец Урана контролируется выбросами пыли с пяти основных спутников ледяного гиганта. Это показало моделирование, с помощью которого ученые хотели выяснить, откуда вообще могли появиться кольца у ледяного гиганта, пишет Space.

Уран имеет много особенностей, и одна из них состоит в том, что его ось вращения наклонена к плоскости орбиты на 98 градусов. Такой положение планеты могло стать следствием удара по Урану другим огромным объектом. Возможно этот же удар привел и к появлению колец, потому авторы нового исследования хотели это выяснить. Но оказалось, то вещество в кольцах не могло сохраняться сотни миллионов лет в таком виде, а значит за этим стоит другой процесс.

Моделирование показало, что за формирование колец и их размер ответственны 5 главных спутников ледяного гиганта, а именно Умбриэль, Титания, Оберон, Миранда и Ариэль. Взаимодействие этих спутников с кольцами достигают своего пика, когда спутники находятся в резонансе среднего движения с кольцами.

Резонанс среднего движения между двумя объектами, которые вращаются по орбите, возникает, когда период вращения внешнего тела превышает период вращения внутреннего тела. Например, если спутник совершает одно вращение во орбите орбиту на каждые два вращения по орбите частиц в кольцах на определенном расстоянии от Урана, то они попадают в гравитационный резонанс. Этот резонанс может убрать вещество из колец и уменьшить их размер, считают ученые.

Кольца Урана, возможно, были больше в далеком прошлом, но из размер уменьшился из-за влияния спутников планеты. А то, что кольца вообще еще существуют можно объяснить выбросами пыли с поверхности спутников. И эти выбросы происходят в результате ударов астероидов по поверхности спутников.

Также ученые считают, что вещество в кольцах пополняется за счет выброса газов со спутников. Когда 5 главных спутников вступают в резонанс, то гравитационное влияние других спутников и самого Урана могут вызвать криовулканизм.

Моделирование показало, что после попадание пыли и газа в кольца, часть этого материала выбрасывается из них под влиянием гравитации 5 основных спутников и их резонансному движению на расстояние до 1 млн км. Таким образом спутники способствовали потери массы колец на 35% — 40% за последние 500 тысяч лет. Пока что это только гипотеза, и только космический аппарат, направленный к Урану, сможет прояснить ситуацию с его кольцами.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform