Сатурн обзавелся кольцами сравнительно недавно

Точные измерения окончательной траектории движения Кассини позволили ученым сделать первую точную оценку количества материала в кольцах планеты, взвесив их в зависимости от силы их гравитационного притяжения.
Получилось около 40 процентов массы Мимаса, луны Сатурна, которая сама в 2000 раз меньше нашей Луны. Это говорит о том, что кольца возникли сравнительно недавно – 10 - 100 миллионов лет назад.
Молодой возраст колец ставит точку в давнем споре среди ученых-планетологов. Некоторые считали, что кольца образовались вместе с планетой 4,5 миллиарда лет назад из ледяных обломков, оставшихся на орбите после образования Солнечной системы. Другие считали, что кольца очень молоды, и что Сатурн в какой-то момент захватил объект из пояса Койпера или комету и постепенно превратил его в обломки на своей орбите.
Новая оценка массы основана на измерении отклонения траектории полета Кассини гравитацией колец, когда космический аппарат пролетел между планетой и кольцами во время своей последней орбиты в сентябре 2017 года. Первоначально отклонение не соответствовало прогнозам, основанным на моделях планеты и колец. Только когда команда учла очень глубинные потоки ветра в атмосфере на Сатурне - что невозможно наблюдать из космоса – у измерений появился смысл, позволяя рассчитать массу колец.
«В первый раз, когда посмотрел на данные, я не поверил, потому что доверял нашим моделям, и потребовалось некоторое время, чтобы осознать, что был какой-то эффект, который изменил гравитационное поле, которое мы не рассматривали», - сказал Буркхард Милитцер, профессор наук о Земле и планетах в Калифорнийском университете в Беркли. «Оказалось, что это огромные потоки в атмосфере на глубине не менее 9000 километров вокруг экваториальной области. Мы предварительно думали, что эти облака похожи на облака на Земле и почти ничего не весят. Но на Сатурне они действительно массивны».

Они также рассчитали, что поверхностные облака на экваторе Сатурна вращаются на 4 процента быстрее, чем слой на глубине 9000 километров. Этот более глубокий слой вращается на 9 минут дольше, чем верхние облака на экваторе, которые вращаются вокруг планеты раз в 10 часов 33 минуты.
«Открытие глубоких вращающихся слоев является удивительным открытием о внутренней структуре планеты», - сказала Линда Спилкер, ученый проекта Кассини из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. «Вопрос в том, что заставляет более быстро вращающуюся часть атмосферы проникать так глубоко и что это может рассказать нам о происходящем внутри Сатурна».
Милитцер также рассчитал, что скалистое ядро планеты должно быть в 15-18 раз больше массы Земли, что аналогично предыдущим оценкам.