Ученые МГУ имени М.В.Ломоносова объяснили строение колец Сатурна и смоделировали их на суперкомпьютере. Этот результат может быть применен к самым разным системам как в природе, так и в индустрии.

Интересный вопрос – почему вокруг одних планет, как, например, у Сатурна, появляются кольца, а у других, у тех же, скажем, Земли или Марса, этих колец нет? Как оказалось, размер планеты роли здесь не играет. Кольца обнаружены и у гигантов, и даже у астероидов. Пример последних -- астероид Харикло, с диаметром примерно в 260 км, у которого в прошлом году космический телескоп Spitzer обнаружил сразу два кольца.

Но если на этот вопрос ответ, хотя бы приблизительный, имеется -- около одних планет исторически оказалось мало пыли, а около других – много. Пылинки собирались вместе, образовывали частицы, которые продолжали расти, и становились все больше и больше, что, конечно, понятно. Но, почему же, рост частиц внезапно останавливался, когда они достигали размера с дом? Это оставалось загадкой. Более того, само распределение частиц по размерам следовало красивому математическому закону «обратных кубов», что означает, например, что частиц размером 2 метра  в 8 раз меньше, чем последних  размером 1 метр, размером в 3 метра – меньше в 27 раз и т.д.  Природа такого закона также представлялась загадочной.

 Международная группа исследователей, в которую входят четверо россиян: научные сотрудники кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Анна Бодрова и Владимир Стадничук, а также выпускники МГУ имени М.В.Ломоносова Николай Бриллиантов (профессор Лестерского Университета, Великобритания) и  Павел Крапивский (профессор Бостонского Университета, США) внесли, наконец, ясность в этот вопрос, изучив распределение частиц по размерам в кольцах Сатурна. В ходе работы исследователи показали, что наблюдаемое распределение имеет универсальный характер, то есть, свойственно всем кольцам, возникающим у небесных тел, частицы которых имеют схожую природу. Более того, ученым удалось разгадать загадку «магического» закона «обратных кубов».  Соответствующая статья коллектива авторов опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences . ... Читать дальше »