Об этом сообщает Nature.
Читайте также: Астрономы заявили о вспышках на Солнце в ближайшие дни
На сегодняшний день астрономам известно о существовании 62 спутников у Сатурна. Многие из них, например небольшие внутренние спутники, такие как Атлас, Прометей, Пандора, Янус или Эпиметей, имеют необычную форму и размеры. В частности, на снимках, полученных автоматической станцией "Кассини", у Атласа и Пана видно экваториальные пояса, похожие на горные хребты, которые делают их похожими на пельмени. Такой же пояс наблюдается у большего спутника – Япета. До сих пор не установлена точная природа этих особенностей рельефа спутников.
Группа астрономов во главе с Адриен Лелеу решила смоделировать столкновение двух небольших тел подобных размеров тел, которые могли образовать один из спутников Сатурна, с их последующим слиянием. Исследователи объединили метод N-ТЕЛС с SPH-методом, чтобы определить необходимые значения угла, под которым тела налетают друг на друга, и их скорости и массы, чтобы в итоге получился спутник с формой, похожей на тот, который обнаружили автоматические станции.
Снимки спутников Сатурна Атласа, Пана и Прометея, сделанные аппаратом "Кассини"
Выяснилось, что для того, чтобы спутник стал похож на гигантский летающий пельмень (был относительно плоским и имел экваториальный пояс) необходимо лобовое столкновение двух тел подобных размеров, движущихся со скоростями около 10 метров в секунду. При этом угол налета двух тел друг на друга не должен превышать 10 градусов, иначе тело будет нестабильным и разрушится под действием приливных сил Сатурна.
Читайте также: Что будет с космосом после смерти человечества – ученый сделал прогноз
В случае Пана и Атласа их экваториальные пояса образовались из вещества, выброшенного наружу во время столкновения тел. Объемные плотности объектов, возникающих в результате слияния в моделях, составляют около 400-600 килограмм на кубический метр, что согласуется с наблюдениями. Пандора, Янус и Эпиметей, которые имеют вытянутую форму, образовались в результате лобового столкновения двух тел, суммарная масса которых превышает массу новосотворенного спутника. В этом случае имели место процессы разрушения тел и аккреции выброшенного вещества на конечное тело.
Спутник Сатурна Япет
Что же касается Япета, то результаты моделирования показывают, что его сплюснутая форма и экваториальный пояс также могут быть результатом почти лобового столкновения и последующего слияния двух тел похожих размеров и масс, однако необходимо учитывать, что приливное воздействие со стороны Сатурна очень мало в месте расположения Япета и он не мог образоваться на своей текущей орбите. Предполагается, что Япет, вероятно, сформировался до того, как получил свой значительный наклон относительно экваториальной плоскости Сатурна.
Модель столкновения тел и образования спутников Сатурна странной формы – смотрите видео