Кольца Сатурна далеко не безмятежное место. Они скорее напоминают космическую автостраду, на которой «авария» с участием двух ледяных частиц способна привести к созданию глыбы размером с гору (как в фильме «Нэшвилл»). Именно этим можно объяснить постоянное образование малых спутников Сатурна и даже показать, как вокруг звёзд материализуются планеты.

В 2009 году низкий угол падения солнечного света продемонстрировал землянам, что казавшиеся плоскими кольца (например, кольцо B) в действительности довольно «ухабисты». «Никто этого не ожидал», — признаётся Ларри Эспозито из Колорадского университета в Боулдере (США), предложивший объяснение этим «кочкам», которые то появляются, то исчезают.

Спутники Сатурна, проходящие мимо ледяных колец, вызывают образование вот таких «снежков» размером с гору, которые имеют шанс превратиться в новые луны. (Изображение JPL / Space Science Institute / NASA.)

Наблюдения, выполненные с 2004 года с помощью космического аппарата «Кассини», показали, что в кольце В сгустки, имеющие от 200 до 2 000 м в диаметре, появляются чаще всего впереди и позади луны Мимас, чей проход «обрезает» края кольца. В более отдаленном кольце F комки предшествуют или отстают от Прометея.

Это говорит о том, что скопления формируются под влиянием силы тяжести спутников Сатурна. Действительно, моделирование показало: когда луна проносится по краю кольца, её гравитация подгоняет частицы, заставляя их сталкиваться.

В течение нескольких часов или даже месяцев некоторые продолжают держаться вместе, и их сила тяжести привлекает всё больше частиц, вызывая рост сгустков. По мере увеличения комка его гравитация ускоряет движение окружающих частиц. Когда глыба достигает примерно километра в поперечнике, соседние частицы начинают вращаться так быстро, что их воздействие приводит к распаду малого спутника.

Учёные обратили внимание на то, что сгустки подчиняются математическим правилам, описывающим отношения хищника и жертвы в экосистеме. Глыбы можно сравнить с кроликами: когда их популяция растёт, растёт и численность лис, но потом наступает момент, когда лисы начинают ловить слишком много кролей, и обе популяции сокращаются до первоначальных размеров.

Существует небольшая вероятность, что скопление может стать достаточно крупным, чтобы сохранить основную часть массы, несмотря на воздействие окружающих частиц. В результате образуется полноценное небесное тело, способное прожить несколько миллионов лет. Г-н Эспозито предполагает, что точно так же, как Мимас способствует образованию сгустков в кольце B, Юпитер мог повлиять на формирование планет земной группы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Icarus.

Подготовлено по материалам NewScientist.