Сатурн, вторая по величине планета в нашей солнечной системе, имеет несколько колец и спутников. В 1979 году Pioneer 11 обнаружил кольцо F, расположенное сразу за пределами основной системы колец, простирающейся на десятки тысяч километров.
Кольцо F очень узкое, его ширина составляет всего несколько сотен километров, и у него есть два спутника-пастуха, называемые Прометей и Пандора, которые вращаются внутри и снаружи кольца соответственно. Хотя космические аппараты "Вояджер" и "Кассини" позже провели подробные наблюдения за кольцом F и его спутниками-пастухами, их происхождение не было выяснено.Согласно последней теории формирования спутников, у Сатурна были древние кольца, содержащие намного больше частиц, чем сегодня, а спутники образовались в результате распространения и аккреции этих частиц. На заключительной стадии формирования сателлитов несколько небольших сателлитов имеют тенденцию формироваться около внешнего края кольца.
С другой стороны, наблюдения Кассини показывают, что маленькие спутники, вращающиеся около внешнего края основной кольцевой системы, имеют плотное ядро. В своих симуляциях с использованием частично компьютерных систем в Национальной астрономической обсерватории Японии Хёдо и Оцуки показали, что кольцо F и его спутники-пастухи сформировались, когда эти маленькие спутники с плотным ядром столкнулись и частично распались.
Другими словами, система кольца F и его спутников-пастухов является естественным результатом процесса формирования системы кольцо-спутник Сатурна.Ожидается, что это новое открытие поможет выяснить формирование спутниковых систем как внутри, так и за пределами нашей Солнечной системы.
Например, описанный выше механизм образования можно также применить к кольцам и спутникам-пастухам Урана, которые похожи на кольца Сатурна.Хиодо, который сейчас посещает Institut de Physique du Globe de Paris для своего исследования этой весной (апрель 2015 г.), заметил: «Благодаря этому исследованию мы смогли показать, что текущие кольца Сатурна отражают процессы формирования и эволюции спутниковой системы планеты. . "«Поскольку в Японии и за ее пределами реализуются планы исследования спутниковой системы Юпитера и спутников Марса, — сказал Оцуки, — мы продолжим выяснять происхождение спутниковых систем, что является ключом к пониманию процесса формирования планетных систем. . "