Астрономи висунули ряд зауважень до недавнього аналізу даних зонда «Кассіні», який вказав на відносно невеликий вік кілець Сатурна. Автори статті, опублікованої в вважають, що поки рано робити остаточний висновок про час формування кілець, оскільки вплив деяких процесів, ефект яких може виявитися вирішальним, поки не вдається точно оцінити.
Сатурн володіє складною системою кілець і невеликих супутників, розташованих на відстанях до декількох сотень тисяч кілометрів. Кільця складаються переважно з водяного льоду з невеликими включеннями домішок. Розмір частинок кілець коливається від міліметрів до метрів, при цьому товщина кілець оцінюється від десятків метрів до кілометра, що в будь-якому випадку робить їх дуже тонкими порівняно з радіусом.
Найбільш точні дані про структуру і фізичні властивості кілець вдалося отримати зонду "Кассіні", який завершив свою місію, занурившись у товщу планети в 2017 році (детально можна прочитати в нашому матеріалі "Великий фінал" "Кассіні" "). Зокрема, була зроблена найбільш точна оцінка маси кілець на рівні 1,54 0,49 1019 кілограм, тобто близько 40 відсотків маси супутника Мімаса або приблизно половина антарктичних льодів Землі.
Оцінений за даними «Кассіні» вік кілець Сатурна дорівнював кільком десяткам мільйонів років, тобто вони приблизно ровесники загибелі динозаврів. Це робить їх набагато молодшими за самого Сатурна, який сформувався в ранній Сонячній системі близько 4,5 мільярдів років. Даний вік був оцінений за темпом потемніння: у припущенні, що кільця спочатку складалися з чистого льоду і знаючи потік метеоритів, можна вивести передбачуваний час накопичення спостережуваного рівня домішок - від 0,1 до 0,5 відсотків по масі в найбільш масивному кільці B до 6-11 відсотків у внутрішньому кільці C.
У роботі вчених з Франції та США під керівництвом Орельєна Кріда (Aurélien Crida) з Обсерваторії Лазурного берега зазначається, що питання набагато складніше. Автори пишуть, що під час обговорення віку кілець часто змішують три часи: вік формування кілець, вік характерних особливостей, таких як щілини і хвилі, і час впливу зовнішніх факторів, що призводять до потемніння і зміни складу. Вчені відзначають важливість розуміння того, що поки не існує прямого способу оцінки першого числа, воно лише виводиться з непрямих спостережень.
Часто можна зустріти твердження, що кільця повинні бути молодими, оскільки в них немає старих структур і вони не сильно «засмічені», але таке судження може призвести до помилки. Водночас моделі динамічної еволюції кілець говорять про їх великий вік. Зокрема, вимірені маси дуже добре узгоджуються з передбаченнями чисельного моделювання для кілець з віком приблизно в 4 мільярди років.
"Ми не може безпосередньо виміряти вік кілець Сатурна подібно кільцям на пні дерева, тому доводиться виводити вік з інших властивостей, таких як маса і хімічний склад, - пояснює Кріда. - У недавніх дослідженнях передбачалося, що потік пилу постійний, маса кілець постійна, а весь накопичений пил зберігається в кільцях. Однак у всіх цих трьох аспектах існує значна невизначеність і якщо розглядати питання разом з іншими даними місії "Кассіні", то ми вважаємо, що свідчення говорять на користь набагато старіших кілець ".
Виходить, що з одного боку кільця повинні бути старими, але тоді незрозуміло, чому в них так мало пилу. З іншого боку, вони можуть бути молодими, але тоді неясно, що стало причиною їх недавнього формування і чому у них маса, що відповідає довго еволюціонувала системі. Автори пропонують три варіанти: кільця старі, але нещодавно різко зріс потік пилу, кільця старі і є поки невідомий механізм їх очищення, кільця молоді і нещодавно сталося зіткнення невеликого крижаного супутника Сатурна (наприклад, Мімаса) з іншим супутником або кометою. Тим не менш, жоден з цих сценаріїв не можна назвати кращим, так як у всіх випадках є свої аргументи проти.
Раніше вчені довірили нейромережі розібратися в структурі штормів на Сатурні, пов'язали незвичайну форму його супутників з акрецією частинок з його кілець, склали розклад північних сяйв на Сатурні і опублікували «бесіду» Сатурна і Енцелада.