Het onderzoeksteam heeft een nieuw model gepresenteerd van de oorsprong van de ringen van Saturnus op basis van de resultaten van computersimulaties. Deze simulaties zijn ook goed van toepassing op de ringen van andere reuzenplaneten en verklaren het verschil tussen de samenstellingen van de ringen van Saturnus en Uranus.
De gigantische planeten van het zonnestelsel hebben een verscheidenheid aan ringen. Waarnemingen tonen aan dat de ringen van Saturnus voor meer dan 95 procent uit ijsdeeltjes bestaan, terwijl de ringen van Uranus en Neptunus donkerder zijn en een hoger percentage stenen bevatten.
In een nieuwe studie bouwde een team van astronomen onder leiding van Hyodo Ryuki van Kobe University, Japan, een model voor de vorming van de ringen van Saturnus op basis van de aanname van de aanwezigheid in het buitenste zonnestelsel, buiten de baan van Neptunus, tijdens het Late Zware Bombardement (ongeveer 4 miljard jaar geleden) van enkele duizenden objecten uit de Kuipergordel ongeveer zo groot als Pluto. De onderzoekers berekenden eerst de waarschijnlijkheid dat dergelijke objecten dicht genoeg langs reuzenplaneten passeren om te worden vernietigd door hun getijdenkrachten tijdens het Late Heavy Bombardment-tijdperk. Berekeningen toonden aan dat Saturnus, Uranus en Neptunus meerdere ontmoetingen met deze grote hemellichamen hebben meegemaakt.
Verdere modellering toonde aan dat wanneer grote objecten uit de Kuipergordel de reuzenplaneten van het zonnestelsel naderen, deze objecten gefragmenteerd zijn onder invloed van de zwaartekracht van reuzenplaneten, en in veel gevallen worden fragmenten met een massa van 0,1 tot 10 procent van de massa van het oorspronkelijke lichaam in een baan rond de planeet gevangen. … De totale massa van deze fragmenten is voldoende om het bestaan van ringen rond Saturnus en Uranus te verklaren.
Dit model verklaart ook het verschil tussen de materiaalsamenstellingen van de ringen van Saturnus en Uranus. In tegenstelling tot Saturnus, die een relatief lage gemiddelde dichtheid van materie heeft (0,69 g / cm3), hebben Uranus, evenals Neptunus, hogere gemiddelde dichtheden van materie, respectievelijk 1,27 g / cm3 en 1,64 g / cm3, dus groot het puin kan dichter bij de centra van dergelijke planeten komen dan bij het centrum van diffuse Saturnus, waar ze een sterkere invloed van de zwaartekracht van de planeet ervaren. Krachtiger getijdekrachten in het geval van ijsreuzen maken het mogelijk om deze objecten volledig te vernietigen, inclusief de rotsachtige kern, terwijl in het geval van Saturnus alleen de ijsschil van het Kuipergordelobject wordt vernietigd en vervolgens in een baan om de aarde wordt gevangen.
