Forskningsteamet har presenterat en ny modell av Saturns ringarnas ursprung baserat på resultaten från datasimuleringar. Dessa simuleringar gäller också bra för ringarna hos andra jätteplaneter och förklarar skillnaden mellan kompositionerna av ringarna från Saturnus och Uranus.
Solsystemets jätteplaneter har olika ringar. Observationer visar att Saturnus ringar är mer än 95 procent ispartiklar, medan Uranus och Neptunes ringar är mörkare och innehåller en högre procentandel av bergarter.
I en ny studie byggde ett team av astronomer under ledning av Hyodo Ryuki från Kobe University, Japan, en modell för bildandet av Saturns ringar baserat på antagandet om närvaro i det yttre solsystemet, bortom Neptuns bana, under Late Heavy miljarder år sedan) av flera tusen Kuiper-bälteobjekt ungefär så stor som Pluto. Forskarna beräknade först sannolikheten för att sådana föremål passerar tillräckligt nära jätteplaneter för att förstöras av deras tidvattenkrafter under tidpunkten för sent tungt bombardement. Beräkningar visade att Saturnus, Uranus och Neptune upplevde flera möten med dessa stora himmelkroppar.
Ytterligare modellering visade att när stora Kuiper-bälteobjekt närmar sig solsystemets jätteplaneter, är dessa föremål fragmenterade under påverkan av tyngdkraften hos jätteplaneter, och i många fall fångas fragment med massor från 0,1 till 10 procent av massan av den ursprungliga kroppen till bana runt planeten. … Den totala massan av dessa fragment är tillräckligt för att förklara förekomsten av ringar runt Saturnus och Uranus.
Denna modell förklarar också skillnaden mellan materialkompositionerna i ringarna från Saturnus och Uranus. Till skillnad från Saturnus, som har en relativt låg genomsnittlig materialtäthet (0,69 g / cm3), har Uranus, såväl som Neptun, högre genomsnittliga materialtäthet, respektive 1,27 g / cm3 och 1,64 g / cm3, därför stora skräpet kan komma närmare centrum för sådana planeter än till mitt i diffus Saturnus, där de upplever ett kraftfullare inflytande av planetens tyngdkraft. Kraftigare tidvattenkrafter i fallet med isjättar gör det möjligt att förstöra dessa föremål helt och hållet, inklusive den steniga kärnan, medan i fallet med Saturn endast ishöljet på Kuiper-bälteobjektet utsätts för förstörelse och därefter fångas i bana.
