Місяць Сатурна Мімас - найменший з найбільших лун газового гіганта. (Сатурн має 62 місяці, але деякі з них - крихітні лунатки діаметром менше 1 км.) Два нові дослідження показують, як Мімас діяв як своєрідний снігоочисник, розширюючи поділ Кассіні між кільцями Сатурна.
Знакові кільця Сатурна відрізняють його від інших планет Сонячної системи. Не існує наукового консенсусу щодо того, як саме вони сформувалися. Теорія говорить, що вони сформувалися на початку історії Сонячної системи, тоді як дані місії Кассіні свідчать, що вони сформувалися набагато пізніше, можливо, за часів правління динозаврів. Дані з так званого Grand Finale Кассіні свідчать про те, що кільця мають 200 мільйонів років або молодші. Але, хоча їхня історія невідома, ми все ще знаємо, з чого вони складаються: вони майже весь водний лід, з деякими скелястими шматками.
Вони називаються кільцями Сатурна, оскільки є кілька кілець, розділених проміжками, що називаються поділами. Найбільший, найбільш помітний проміжок називається відділом Кассіні. Він знаходиться між тим, що називається кільцем А та кільцем Б, і поділ шириною близько 4800 км.
Є два нові дослідження, які допомагають пояснити, як створювався і розширювався відділ Кассіні. Перший - "Формування дивізії Кассіні - І. Формування кілець шляхом міграції Мімаса всередину", а другий - "Формування дивізії Кассіні - II. Можливі історії Мімаса та Енцелада ». Обидва були опубліковані у щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства у червні 2019 року. Вони обоє однією і тією ж групою авторів із науково-дослідних інститутів Франції.
Дослідження показують, що Міма Мімас діяв як снігоочисник і штовхнув частинки, що складають кільця А і В, розширивши поділ Кассіні до його поточної ширини 4800 км. Це робиться через орбітальний резонанс.
Внутрішній край відділення Кассіні називається прогалиною Гюйгенса. Частинки льоду та гірських порід у розриві Гюйгенса на внутрішньому краї поділу Кассіні знаходяться в орбітальному резонансі 2: 1 з Мімасом. Це означає, що для кожної з орбіт Мімаса ці частинки орбітують двічі. Як результат, Мімас багаторазово тягне за собою ці частинки гравітаційно, витісняючи їх на орбіти поза щілиною. Як снігопад.
Природна тенденція Місяця полягає в тому, щоб мігрувати далеко від своєї планети-господаря. Тільки гравітація планети-господаря може контролювати це. Але у випадку Мімаса трапилося щось інше, що призвело до того, що він перемістився всередину на відстань до 9000 км, і в процесі розширення прогалини до половини цієї відстані. Лише втрата енергії могла спричинити внутрішню міграцію Мімаса.
Дослідники стверджують, що Мімасу довелося б втрачати енергію, нагріваючись, що, в свою чергу, розтопило б внутрішній лід Місяця і послабило б кірку. Але тепер, коли космічний корабель Кассіні надав нам такі прекрасні види на поверхню Мімаса, цей сценарій не підходить. На поверхні Мімаса все ще є свідчення давніх впливів, яких не повинно бути там, якщо кора була ослаблена.
У колективі дослідників є друга гіпотеза, що стосується ще одного місяця Сатурна, Енцелада. Енцелад примітний тим, що в ньому є підземний океан, який також був виявлений космічним кораблем Кассіні. Відповідно до цієї гіпотези, і Мімас, і Енцелад втратили енергію через орбітальний резонанс. Це нагрівало б обидва місяці, створюючи підземні океани. Однак ця гіпотеза не підтверджена, тим більше, що існування підземного океану на Мімасі ніколи не було доведено. (На поверхні немає жодних ознак.)
Ясна річ, що Мімас знову почав мігрувати назовні. Згідно з підрахунками в цих паперах, приблизно через 40 мільйонів років відділення Кассіні вже не буде.
Це дослідження може мати захоплюючі наслідки для вивчення екзопланет. На думку авторів, коли астрономи знаходять екзопланети з кільцевими структурами навколо них, це може означати наявність лун. І якщо там є місяці, вони цілком можуть мати підземні океани. І в тих океанах, може, життя.
Джерела:
- Прес-реліз: Мімус Сатурна Міма, снігопад у кільцях планети
- Дослідницький документ: Формування відділу Кассіні - І. Формування кілець шляхом міграції Мімаса всередину
- Дослідження: Формування відділу Кассіні - II. Можливі історії Мімаса та Енцелада
- Дослідження: Вплив припливів на гіпотезу океану Мімас
- Космічний журнал: Космічний апарат Кассіні підтверджує підземний океан на Енцеладі
- НАСА: Мімас у глибині
