Сатурну на зависть: истинный «Властелин колец»

Изучение колец представляет для астрономов особую важность, ведь они могут рассказать кое-что о истории формирования планет и планетарных систем.

Сатурн привлекает зачастую именно своей уникальной кольцевой системой. Без неё планета казалась бы большинству скучной, хотя там много интересностей, на которые стоит взглянуть. Кольца Сатурна поддерживаются гравитационным влиянием самой планеты и его многочисленных спутников. Как полагают учёные, они образовались в результате столкновений нескольких спутников, или какой-то из них был разорван приливными силами планеты. Может быть, кольца – это остатки материи, которые сохранились ещё со времён формирования планет в протопланетном диске.

Кольца состоят из миллиардов частиц каменистых пород, пыли и льдов, которые отражают свет. Все эти частицы вращаются вокруг своей планеты.

Но Сатурн – не единственный уникальный объект с мощной кольцевой системой во Вселенной: если с ним более-менее всё понятно, то настоящая головоломка для астрономов – загадочная планета

1SWASP J1407 b.

Эта планета проживает на расстоянии в 434 световых годах от Земли в созвездии Центавра. Это холодный газовый гигант, масса которого равняется 20 массам Юпитера. Удивительная находка была обнаружена в 2012 году транзитным методом с помощью наземного роботизированного телескопа SuperWASP. Транзитный метод обнаружения новых планет основан на снижении яркости звезды при прохождении планеты на её фоне. Вращается «Властелин колец» в системе звезды – оранжевого субгиганта главной последовательности. Один год на этой окольцованной планете составляет 3725 земных дней.

1SWASP J1407 b – единственная обнаруженная на данный момент планета с самой большой системой колец. Радиус самого дальнего кольца 1SWASP J1407 b оценивается в 120 млн км! Это примерно равняется расстоянию от Солнца до Венеры. Для сравнения, радиус самого большого кольца нашего Сатурна лишь около 480 тыс. км., то есть, это более чем в 200 раз превышает систему Сатурна. Анализируя блеск планеты, учёные поняли, что она словно бы лежит на боку, как наш Уран, и своими кольцами повёрнута к своей звезде. Но почему её ось так наклонена? Возможно, причина та же, что и в случае с Ураном: в результате столкновения ледяной гигант Солнечной системы был опрокинут на бок, и наклон его оси составляет 97,8 градусов (для сравнения, наклон земной оси составляет 23,5 градуса, оси Марса – 25 градусов, и даже ось вращения Меркурия наклонена на 2,1 градуса. То есть оси вращения всех планет в той или иной степени наклонены, но не настолько же!).

Как выглядят эти кольца? Несмотря на то, что планета находится далеко от нас, исходя из положения пиков на кривой блеска и времени покрытия, можно попытаться воссоздать структуру и оценить параметры кольцевой системы. Кольца между собой разделены пустотами. Точное их количество подсчитать невозможно: примерно 30 колец представляют собой массивные образования, а между ними прячутся тысячи более тонких колец.

Как же образовалась такая система колец у этой планеты? Чем она удерживается? Размер всей кольцевой системы, несомненно, больше зоны тяготения планеты, зато внешние кольца испытывают притяжение звезды. Как система эта сохраняет свою устойчивость? Планета должна быть плотнее и массивнее, чем газовые гиганты Солнечной системы, чтобы удержать такой «аксессуар». Но учёные не знают, сколько спутников имеет «Властелин колец». У Сатурна их количество составляет 62, и они своей гравитационной силой помогают планете сохранять их в стабильном состоянии. Возможно, у 1SWASP J1407 b намного больше «подданных», и они сами по себе крупнее сатурнианских лун. Судя по крупным разрывам, расстояние которых может составлять примерно 40 млн км (расстояние Меркурий – Солнце), именно там, в этих щелях, и располагаются спутники этой планеты. Масса таких спутников должна быть сопоставима с массой Меркурия, Марса и даже Земли – только такие «титаны» смогли бы удержать на своих плечах систему этих огромных колец. Но как образовалась эта удивительная система – точных ответов пока нет.