Прва глобална симулација дава нов увид во систем од прстени

0

Тим од научници во Јапонија даде приказ на двата прстени околу Харикло, најмалото тело во Сончевиот Систем кое има прстени. За првпат е дадена симулација на систем од прстени со оригинална големина на честичките во прстените, судирите на истите и гравитациската интеракција помеѓу нив. Оваа симулација даде информација за големината и густината на честичките во прстените. Земајќи ги предвид деталната структура и глобалната слика, тимот откри дека внатрешниот прстен на Харикло би требало да биде нестабилен. Но, тоа не е така. Веројатно е дека неговите честички се многу помали отколку што било предвидено или дека неоткриен сателит-овчар околу Харикло го стабилизира прстенот.

Прва глобална симулација дава нов увид во систем од прстени

Оваа визуелизација е направена врз основа на симулацијата на двојниот систем од прстени на Харикло. Заслуги: Shugo Michikoshi, Eiichiro Kokubo, Hirotaka Nakayama, 4D2U Project, NAOJ

За да се даде објаснувањена структурата и еволуцијата на прстените на Харикло, се направила симулација на прстените користејќи суперкомпјутер. Било пресметано движење на 345 милиони честички од прстенот во реална големина. Благодарејќи на овој суперкомпјутер и малата големина на системот на Харикло, научниците успешно ја извеле првата глобална симулација.

Тие покажале дека густината од честичките во прстенот мора да биде 50% помала од густината на Харикло. Нивните резулати покажале дека шарената шема позната како „бразди предизвикани од сопствената гравитација“ (self-gravity wakes) се формира во внатрешниот прстен преку интеракцијата помеѓу честичките. Овие т. н. бразди го причинуваат раскинувањето на прстенот. Тимот направил пресметка на очекуваниот животен век на прстените на Харикло и откриле дека тој се движи од една до сто години, многу пократко од првичните проценки. Овој период е толку краток, што е изненадувачки фактот што прстените сè уште постојат.

Прва глобална симулација дава нов увид во систем од прстени

Земјаќи ја предвид густината од честичките, која е 50% помала од густината на Харикло, целокупната структура може да биде задржана. Зголемени (десно) може да се видат сложени, издолжени структури – бразди предизвикани од сопствената гравитација. Броевите означуваат растојание изразено во километри. Заслуги: Shugo Michikoshi (Kyoto Women’s University/University of Tsukuba)

Тимот предложил две можности за објаснување на тоа зошто прстените сè уште постојат. Малите честички во прстенот се едно објаснување. Доколку големината на честичките е само неколку милиметри, прстените можат да се одржуваат 10 милиони години. Друга можност е постоењето на неоткриен сателит-овчар кој го забавува распаѓањето на прстените. Заемното дејство помеѓу прстените на Сатурн и малите сателити е значаен процес. За подобро да се разбере ефектот на сателитот врз структурата на прстенот планирано е да се конструира нов модел за структурата на прстените на Харикло.

Системите од прстени, како оние на Сатурн и Уран, се составени од честички со големина која се мери од сантиметри до метри. Досега беше тешко да се пресмета патеката на движење и меѓусебното дејствување на сите честички. Претходните истражувачи направиле симулација само на дел од системот од прстени, занемарувајќи ја целосната структура, или користеле нереална големина на честичките.

Во 2014 година два прстени одделени со процеп биле откриени околу Харикло, најголемиот познат кенаур. Кентаурите се мали тела во Сончевиот Систем, кои лутаат помеѓу орбитите на Јупитер и Нептун. Иако Харикло е голем само неколку стотини километри, неговите прстени се темни, слично како прстените на Сатурн и Уран. Затоа Харикло е добар модел за изучување на системите од прстени.

Превод: Александра Б.

Извор: Phys

Сподели.