Чтобы выяснить детальную структуру и эволюцию колец Чарикло, доктор Сюго Митикоши (Женский университет Киото / Университет Цукуба) и профессор Эйитиро Кокубо (Национальная астрономическая обсерватория Японии, NAOJ) выполнили моделирование колец с помощью суперкомпьютера ATERUI. в NAOJ. Они рассчитали движения 345 миллионов кольцевых частиц с реалистичным размером в несколько метров с учетом неупругих столкновений и взаимного гравитационного притяжения между частицами. Благодаря множеству процессоров ATERUI и небольшому размеру кольцевой системы Чарикло, исследователи успешно выполнили первое в истории глобальное моделирование с частицами реалистичного размера.
Их результаты показывают, что плотность кольцевых частиц должна быть меньше половины плотности самого Харикло. Их результаты также показали, что полосатый узор, известный как «следы самогравитации», формируется во внутреннем кольце из-за взаимодействия между частицами. Эти пробуждения от самогравитации ускоряют разрыв кольца. Команда пересчитала ожидаемый срок службы колец Чарикло на основе своих результатов и обнаружила, что он составляет всего от 1 до 100 лет, что намного меньше, чем предыдущие оценки.
Это так мало, что удивительно, что кольцо все еще там.Исследовательская группа предложила две возможности объяснить продолжающееся существование кольца. «Небольшие кольцевые частицы — это одна из возможностей. Если размер кольцевых частиц составляет всего несколько миллиметров, кольца могут сохраняться в течение 10 миллионов лет. Другой возможностью является существование неоткрытого спутника-пастуха, который замедляет растворение колец. " объясняет профессор Кокубо.
Доктор Мичикоши добавляет: «Взаимодействие между кольцами и спутником также является важным процессом в кольцах Сатурна. Чтобы лучше понять влияние спутника на структуру кольца, мы планируем построить новую модель образования колец Чарикло».
Системы колец, такие как знаковые кольца вокруг Сатурна и Урана, состоят из частиц размером от сантиметров до метров. До сих пор сложность расчета траекторий и взаимных взаимодействий всех этих частиц мешала попыткам изучить кольца с помощью компьютерного моделирования.
Предыдущие исследователи либо моделировали только часть кольцевой системы, игнорируя общую структуру, либо использовали нереально большие частицы и игнорировали детальные структуры.В 2014 году два кольца, разделенных промежутком, были обнаружены вокруг Харикло, самого большого известного кентавра. Кентавры — это маленькие тела, которые блуждают между Юпитером и Нептуном. Хотя размер Харикло составляет всего сотни километров, его кольца столь же непрозрачны, как и кольца вокруг Сатурна и Урана.
Таким образом, Chariklo предоставил идеальный шанс смоделировать полную кольцевую систему.