Ar galite įsivaizduoti Saulės sistemą be Saturno žiedų? Ar galite įsivaizduoti Žemę tuo metu, kai dinozaurai klaidžiojo po planetą? Remiantis nauju straipsniu, abu dalykai galėjo sutapti.
„Cassini“ misijos duomenys rodo, kad Saturno žiedai gali būti tik nuo 10 iki 100 milijonų metų. Gali būti, kad jų nebuvo dinozaurų valdymo metu, ir tai iš tikrųjų gali būti gana šiuolaikiška mūsų Saulės sistemos raida.
„Cassini“ surinko šiuos duomenis per savo paskutines orbitas aplink Saturną 2017 m., Praėjus 13 metų po atvykimo į dujų milžiną. Kai baigėsi kuras, „Cassini“ komanda pasiuntė kosminį laivą į 22 ypač artimų orbitų seriją tarp Saturno ir jo žiedų, 2600–300 km (1600–2400 mylių) virš debesų viršūnių. Šių nardymų duomenys paskatino mokslininkus įvertinti naują Saturno žiedų amžių.
„Tiktai taip arti Saturno paskutinėse Cassini orbitose, mes sugebėjome surinkti matavimus, kad padarytume naujus atradimus“.
Studijos vedantysis autorius Luciano Iess, „Cassini“ radijo mokslo komanda, Romos Sapienza universitetas.
6 iš 22 artimų orbitų Cassini užmezgė radijo ryšį su Žeme. Stebėdami tą ryšį, mokslininkai sugebėjo nustatyti Saturno gravitacinį lauką ir jo žiedų masę. Nauji amžiaus įvertinimai yra pagrįsti tais duomenimis, o rezultatai buvo paskelbti dokumente pavadinimu „Saturno gravitacijos lauko ir žiedo masės matavimas ir padariniai“.
Prieš šiuos gilius nardymus Cassini visada buvo už žiedų, ty bet kokie gravitaciniai rodmenys buvo Saturno ir žiedų masės deriniai. Nardydamas tarp planetos ir jos žiedų, Cassini sugebėjo atskirti Saturno gravitaciją nuo žiedų, leisdamas išmatuoti žiedų masę.
Kaip sakoma naujame dokumente, „Saturno vidinė struktūra, vėjo gylis ir žiedų masė bei amžius varžo jo formavimąsi ir raidą“. Cassini buvo nusiųstas į Saturną, bent iš dalies, kad suprastų, kaip visi šie veiksniai dera tarpusavyje. Toliau rašoma: „Gravitacijos matavimai Saturne gali būti naudojami žiedų masei nustatyti, atsižvelgiant į jų amžių dinaminiu ir kompoziciniu metodais“.
Šis darbas, vadovaujamas „Cassini“ radijo mokslo grupės nario Luciano Iess iš Romos Sapienza universiteto, sutelkė dėmesį tik į A, B ir C. žiedus. Kitų daug mažesnių žiedų masė buvo laikoma nereikšminga.
„Tiktai taip arti Saturno paskutinėse Cassini orbitose, mes sugebėjome surinkti matavimus, kad padarytume naujus atradimus“, - sakė pagrindinis autorius Luciano Iess. „Ir atlikdamas šį darbą„ Cassini “įgyvendina pagrindinį savo misijos tikslą: ne tik nustatyti žiedų masę, bet ir naudoti informaciją, kad patobulintų modelius ir nustatytų žiedų amžių.“
Kaip Saturno žiedų mišios byloja apie jų amžių?
Mokslininkai jau žino, kad yra ryšys tarp Saturno žiedų masės ir jų amžiaus. Kuo mažesnė žiedų masė, tuo jaunesni jie yra. Taip yra todėl, kad žiedai yra ryškūs ir daugiausia pagaminti iš ledo. Per ilgą laiką jie būtų užteršti šiukšlėmis ir patamsėję, tai rodo didesnį amžių. Be to, kad būtų vyresni, jie turėtų būti daug masyvesni, kad taip ilgai išgyventų. Jie negali būti ir seni, ir šviesūs. Taigi dabar, kai mokslininkai geriau apskaičiuoja žiedų masę, jie gali tiksliau įvertinti amžių.
Šis žiedų amžiaus įvertinimas prieštarauja ankstesniems tyrimams, pagrįstiems Cassini duomenimis. 2008 m. Tyrimas parodė, kad žiedai yra milijardai metų. Metams bėgant, kiti tyrimai padarė panašų atvejį. Tačiau iki šiol nė vienas tyrimas neturėjo tikslių masės matavimų, su kuriais teko dirbti.
Vis dar išlieka problema, kaip susiformavo žiedai. Nauji įrodymai apie jaunus žiedus liudija teorijas, kad jie susiformavo iš kometos, kuri klajojo per arti ir buvo atitrūkusi nuo Saturno sunkio jėgos - arba įvykio, kuris sugriovė ankstesnės kartos ledinį mėnulį.
„Jaunesniems žiedams reikalinga kometa arba kentauras (vienas iš mažų, ledinių objektų grupės), o gal net mėnulis, judantis per arti Saturno. Saturno gravitacija tą objektą atitrūks, o likę bitai suformuos žiedus “, - 2017 m. Paaiškino„ Nasa “„ Cassini “projekto mokslininkė Linda Spilker.
Ilgai manyta, kad žiedai buvo milijardų metų senumo ir susiformavo netrukus po to, kai tai padarė Saturnas. Tačiau mokslininkams dirbant su šia problema ir gavus geresnius ir geresnius duomenis, šis vaizdas nyksta. Panašu, kad kažkas per arti Saturno buvo per arti ir sulūžo, suformuodami žiedus.
Kiek sveria Saturno žiedai?
Pagal šiuos naujus matavimus Saturno žiedų masė yra (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, arba apie 15,4 sekstilliono kg. Taigi žiedų masė yra maždaug perpus mažesnė už Saturno mėnulio Mimo masę. Tiesiog jūs turite ką nors įdomaus pasakyti kitame kokteilių vakarėlyje.
Šaltiniai:
- Tyrimo darbas: Saturno gravitacijos lauko ir žiedo masės matavimas ir reikšmė
- Pranešimas spaudai: NASA „Cassini“ duomenų „Saturno žiedai“ yra palyginti nauji
- Naujienos BBC: „Cassini“ jaunoje vietoje užsimena apie Saturno žiedus
- Vikipedija: Saturno žiedai
- Žurnalas „Kosmosas“: Saturno žiedai gali būti milijardai metų
