Суперкомпьютер МГУ помог изучить природу колец вокруг СатурнаМеждународная группа исследователей, среди которых есть ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова, нашли объяснение «магическому» закону «обратных кубов» и узнали много нового о природе колец Сатурна.
Считается, что кольца вокруг планет появляются в результате скопления вокруг них звездной пыли. Пылинки собираются вместе, и со временем эти соединения все больше увеличиваются в размерах. Однако почему их рост внезапно останавливается, до сих пор специалисты не могли объяснить. Распределение частиц по размерам следовало математическому закону «обратных кубов». Например, частиц размером 2 метра было в 8 раз меньше, чем последних размером 1 метр, размером в 3 метра – было меньше уже в 27 раз.
Исследователи, наконец, нашли ответ на вопрос, мучивший специалистов долгое время. Они изучили распределение частиц по размерам в кольцах Сатурна. Ученые пришли к выводу, что кольца распределяются универсальным образом, свойственным всем кольцам вокруг небесных тел, которые похожи по своей природе.
Кроме того, специалисты разгадали загадку «магического» закона «обратных кубов».
Кольца второй по величине планеты в Солнечной системе состоят преимущественно из ледяных крошек с вкраплением минеральных веществ. Они простираются на сотни тысяч километров. Толщина колец же составляет всего от 10 до 100 метров. Частицы движутся как единое целое вокруг Сатурна со скоростью 72 тысячи километров в час. Подлетая друг к другу, они соединяются, этот процесс происходит постоянно. При редких столкновениях же частицы рассыпаются на мельчайшие кусочки, так достигается баланс соединений и распада.
Специалисты с помощью суперкомпьютера МГУ «Чебышев» построили математическую модель этих процессов и исследовали ее, проведя численное решение большого количества дифференциальных уравнений. За эту часть работы как раз отвечали ученые из МГУ.
В результате ученые смогли объяснить, как отсутствие в кольцах Сатурна частиц больше определенного размера, так и закон «обратных кубов». При этом они сделали вывод, что эта закономерность верна для всех колец, вне зависимости от размера небесных тел, как планет, так и мелких астероидов.
Однако, по словам исследователей, универсальность – пока лишь предположение, хотя и хорошо обоснованное. Для того чтобы оно подтвердилось, потребуются дальнейшие изучения.
Кроме того, ученые выяснили, что вид колец остается неизменным: их можно было наблюдать и во время эры динозавров, в таком же виде кольца вокруг Сатурна увидят и наши потомки через несколько столетий
Подробнее:
http://rosnauka.ru/news/791