Яка сила стоїть за формуванням кілець Урана: причина крилася недалеко від самої планети (фото)

Згідно з дослідженням, опублікованим на сервері препринтів arXiv, розмір кілець Урана контролюють викиди пилу з п'яти основних супутників крижаного гіганта. Це показало моделювання, за допомогою якого вчені хотіли з'ясувати, звідки взагалі могли з'явитися кільця в крижаного гіганта, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Уран має багато особливостей, і одна з них полягає в тому, що його вісь обертання нахилена до площини орбіти на 98 градусів. Такий стан планети міг стати наслідком удару по Урану іншим величезним об'єктом. Можливо, цей же удар призвів і до появи кілець, тому автори нового дослідження хотіли це з'ясувати. Але виявилося, що речовина в кільцях не могла зберігатися сотні мільйонів років у такому вигляді, а значить, за цим стоїть інший процес.

Моделювання показало, що за формування кілець і їхній розмір відповідальні 5 головних супутників крижаного гіганта, а саме Умбріель, Титанія, Оберон, Міранда й Аріель. Взаємодія цих супутників із кільцями досягає свого піку, коли супутники перебувають у резонансі середнього руху з кільцями.

Резонанс середнього руху між двома об'єктами, які обертаються по орбіті, виникає, коли період обертання зовнішнього тіла перевищує період обертання внутрішнього тіла. Наприклад, якщо супутник здійснює одне обертання по орбіті на кожні два обертання по орбіті частинок у кільцях на певній відстані від Урана, то вони потрапляють у гравітаційний резонанс. Цей резонанс може прибрати речовину з кілець і зменшити їхній розмір, вважають учені.

Кільця Урана, можливо, були більшими в далекому минулому, але їхній розмір зменшився через вплив супутників планети. А те, що кільця взагалі ще існують, можна пояснити викидами пилу з поверхні супутників. І ці викиди відбуваються внаслідок ударів астероїдів по поверхні супутників.

Також учені вважають, що речовина в кільцях поповнюється за рахунок викиду газів із супутників. Коли 5 головних супутників вступають у резонанс, то гравітаційний вплив інших супутників і самого Урана можуть викликати кріовулканізм.

Моделювання показало, що після потрапляння пилу та газу в кільця частина цього матеріалу викидається з них під впливом гравітації 5 основних супутників і їхнього резонансного руху на відстань до 1 млн км. Так супутники сприяли втраті маси кілець на 35-40% за останні 500 тисяч років. Поки що це тільки гіпотеза, і тільки космічний апарат, спрямований до Урана, зможе прояснити ситуацію з його кільцями.

Фокус уже писав про те, що астрономи змогли вперше побачити інфрачервоне полярне сяйво на Урані.