Японские исследователи смоделировали два кольца вокруг Харикло – наименьшее тело в Солнечной системе, располагающее системой колец. Это впервые, когда вся кольцевая система была воссоздана с использованием реалистичных размеров частиц, а также с учетом столкновений и гравитационных контактов. Это помогло понять размер и плотность частиц в кольцах. Смотря на картину в глобальных масштабах и деталях впервые, ученые выяснили, что внутреннее кольцо Харикло должно быть неустойчивым. Частички могут быть намного меньше предсказанных или же рядом есть спутник, стабилизирующий кольцо.
Чтобы выяснить детальную структуру и эволюцию колец, доктор Шуго Мичикоши и профессор Эйитиро Кокубо создали симуляцию при помощи суперкомпьютера ATERUI. Они рассчитали движения 345 миллионов кольцевых частиц с реалистическим размером в несколько метров, учитывая столкновения и взаимное гравитационное притяжение между ними.
Согласно результатам, плотность кольцевых частиц должна быть меньше половины плотности Харикло. Кроме того, выяснилось, что «гравитационные следы» формируются во внутреннем кольце из-за взаимодействия между частицами. Они также ускоряют распад кольца. Команда заново пересчитала срок существования колец с учетом новых данных и оказалось, что им осталось на 1-100 лет меньше, чем в предыдущих подсчетах. Они удивились, что кольцо вообще все еще остается на месте.
Исследователи выдвинули два варианта для такого положения колец. «Во-первых, наличие малых кольцевых частиц. Если размер достигает всего несколько миллиметров, кольца могут сохраняться в течение 10 миллионов лет. Во-вторых, существование скрытого спутника, который замедляет процесс распада», – объяснил профессор Кокубо.
«Взаимодействие между кольцами и спутником также является важным процессом. Это можно проследить на примере Сатурна. Чтобы лучше понять этот процесс, мы планируем построить новую модель для образования колец Харикло», – добавил Мичикоши.
Кольцевые системы включают в себя частицы от нескольких сантиметров до метровых глыб. До сих пор трудно вычислить траектории и их взаимодействие. Предыдущие исследователи моделировали только часть кольцевой системы, игнорируя общую структуру, или использовали нереалистично большие частицы, забывая о детализации.
В 2014 году вокруг Харикло (крупнейший кентавр) нашли 2 два кольца, разделенных зазором. Кентавры – маленькие тела, путешествующие между Юпитером и Нептуном. Хотя Харикло достигает в размерах всего 100 км, его кольца столь же непрозрачны, как у Сатурна или Урана. Поэтому это идеальный объект для моделирования полной кольцевой системы.
