Pierścienie Saturna to bitewny pył. Starły się tam dwa księżyce

Współczesne pierścienie i liczne księżyce Saturna mogą być efekt kosmicznej kolizji. Z symulacji wykonanej z użyciem superkomputera wynika, że na orbicie planety zderzyły się księżyce.

Najbliższa okolica Saturna pozostaje bardzo zagadkowa. Badająca jego pierścienie i księżyce sonda Cassini dowiodła, że powstały one stosunkowo niedawno. Nie przeniosła jednak żadnych wskazówek na temat ich genezy. Astrofizycy postanowili ustalić jak powstały, używając superkomputera.

Pierścienie Saturna przypominają dysk tworzony przez harmonijnie poruszające się odłamki lodu. Utrzymują się one dzięki grawitacji planety, ale nie przekraczają tzw. granicy Roche'a. Jest to punkt, w którym siła przyciągania planety staje się tak silna, że rozbija nawet większe skały.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Równie ciekawa jest zewnętrzna granica pierścieni. Materia krążąca poza nią ma tendencje do zlepiania się. To dostarcza okazji do powstawania licznych lodowych księżyców Saturna.

Problem w tym, że cały ten kosmiczny rynsztunek jest dużo młodszy niż sam Saturn. Planeta musiała zostać wyposażona w pierścienie oraz zyskać wiele księżyców na skutek jakiegoś drastycznego w skutkach wydarzenia.

Naukowcy postanowili sprawdzić czy na orbicie potężnej planety mogło dojść do kolizji. Do symulacji takiego scenariusza posłuszył im superkomputer Advanced Computing (DiRAC), należący do brytyjskiego Uniwersytetu w Durham. Maszyna potwierdziła, że skutki zderzenia dwóch księżyców lodowych odpowiadają krajobrazowi wokół Saturna.

Z setek symulacji takiej kolizji wynika, że lód rozproszyć do granicy Roche'a mogło zderzenie dwóch księżyców lodowych. Wystarczy, że zderzyły się ze sobą obiekty porównywalne ze współcześnie krążącymi wokół Saturna księżycami Rhea i Dione.

Prawdopodobnie materia uderzała też w inne księżyce Saturna, powodując istną kaskadę zdarzeń. Kolejne obiekty ulegały rozpadowi, zasilając strefę pierścieni oraz tworząc zupełnie nowe obiekty satelitarne poza jej granicą.

Hipotetyczna geneza pierścieni Saturna oraz jego księżyców wymaga dalszych badań, ale jest wyjątkowo spójna. Na przykład doskonale wyjaśnia, dlaczego w obszarze pierścieni Saturna występuje znikoma ilość skał.

Podczas zderzenia rozproszeniu łatwiej ulegała zbudowana z lodu, powierzchniowa warstwa kolidujących obiektów. Skalne rdzenie księżyców też ulegały rozproszeniu, ale w dużo mniejszym stopniu.

Prawdopodobną jest też przyczyna pierwszego zderzenia. Według naukowców starożytne księżyce Saturna starły się ze sobą na skutek nagłej zmiany grawitacyjnej ze strony Słońca. To jest możliwe i mogło spowodować, że orbity lodowych księżyców wydłużyły się i przechyliły, a ich trajektorie znalazły się na kursie kolizyjnym.