Tutkimusryhmä on esittänyt uuden mallin Saturnuksen renkaiden alkuperästä tietokoneimulaatioiden tulosten perusteella. Nämä simulaatiot koskevat myös hyvin muiden jättiläisten planeettojen renkaita ja selittävät Saturnuksen ja Uranuksen renkaiden koostumuksen välisen eron.
Auringon järjestelmän jättiläisillä planeetoilla on erilaisia renkaita. Havainnot osoittavat, että Saturnuksen renkaat ovat yli 95 prosenttia jäähiukkasia, kun taas Uranuksen ja Neptunuksen renkaat ovat tummempia ja sisältävät suuremman prosenttimäärän kiviä.
Uudessa tutkimuksessa ryhmä tähtitieteilijöitä, joita johtaa Hyodo Ryuki, Koben yliopistosta, Japani, on rakentanut mallin Saturnuksen renkaiden muodostumiselle perustuen oletukseen, että aurinko on ulkoisessa järjestelmässä Neptunuksen kiertorajan ulkopuolella, myöhäisen raskaan pommituksen aikana (noin 4 miljardia vuotta sitten) useista tuhansista Kuiper-vyöobjekteista, jotka ovat suunnilleen Pluton kokoisia. Tutkijat laskivat ensin todennäköisyyden, että tällaiset esineet kulkevat tarpeeksi lähelle jättiläisiä planeettoja tuhoamaan niiden vuorovesivoimien myötä voimakkaiden pommitusten myöhään. Laskelmat osoittivat, että Saturnus, Uranus ja Neptune kokivat useita kohtaamisia näiden suurten taivaankappaleiden kanssa.
Lisämallointi osoitti, että kun suuret Kuiper-vyöobjektit lähestyvät aurinkokunnan planeettoja, nämä esineet pirstoutuvat jättiläinen planeettojen painovoiman vaikutuksesta, ja monissa tapauksissa fragmentit, joiden massa on 0,1 - 10 prosenttia alkuperäisen ruumiin massasta, vangitaan kiertoradalle planeetan ympärillä. … Näiden sirpaleiden kokonaismassa on melko riittävä selittämään renkaiden olemassaolo Saturnuksen ja Uranuksen ympäristössä.
Tämä malli selittää myös Saturnuksen ja Uranuksen renkaiden materiaalikoostumusten eron. Toisin kuin Saturnuksessa, jolla on suhteellisen matala aineen tiheys (0,69 g / cm3), Uraanilla ja Neptunuksella on korkeammat aineen keskimääräiset tiheydet, vastaavasti 1,27 g / cm3 ja 1,64 g / cm3, joten suuri roskat voivat tulla lähemmäksi tällaisten planeettojen keskipisteitä kuin hajanaisen Saturnuksen keskustaa, missä he kokevat planeetan painovoiman voimakkaamman vaikutuksen. Voimakkaammat vuorovesivoimat jään jättiläisten kohdalla mahdollistavat näiden esineiden, myös kivisen ytimen, tuhoamisen kokonaan, kun taas Saturnuksen tapauksessa vain Kuiperin vyökohteen jääkuori tuhoutuu ja vangitaan myöhemmin kiertoradalle.