Можете ли замислити Сунчев систем без Сатурнових прстенова? Можете ли да замислите Земљу у време када су диносауруси лутали планетом? Према новом листу, то двоје се можда поклопило.
Подаци из Цассини мисија показује да Сатурнови прстенови могу бити стари само 10 до 100 милиона година. Они можда нису били тамо током владавине диносауруса, а можда су у ствари прилично модеран развој у нашем Сунчевом систему.
Касини је прикупио ове податке током својих коначних орбита око Сатурна 2017. године, 13 година након што је стигао до гасног гиганта. Пошто је понестало горива, Касинијев тим је послао летелицу у серију од 22 супер блиске орбите између Сатурна и његових прстенова, 2600-3900 км (1600-2400 миља) изнад врхова облака. Подаци из тих роњења довели су научнике до ове нове процене старости за Сатурнове прстенове.
„Само тако што смо се толико приближили Сатурну у Касинијевим коначним орбитама, могли смо да прикупимо мерења да бисмо направили нова открића.
Главни аутор студије Луциано Иесс, научни тим за радио Цассини, Универзитет Сапиенза у Риму.
У 6 од 22 блиске орбите, Касини је успоставио радио везу са Земљом. Праћењем те везе, научници су успели да одреде Сатурново гравитационо поље и масу његових прстенова. Процене новог узраста су засноване на тим подацима, а резултати су објављени у раду под насловом „ Мерење и импликације Сатурновог гравитационог поља и масе прстена .'
Монтажа слика са Цассинија Сатурнових прстенова и разних месеци. Заслуге: НАСА/ЈПЛ-Цалтецх/Институт за свемирске науке
Пре ових дубоких роњења, Касини је увек био ван прстенова, што значи да су било каква гравитациона очитавања комбинација Сатурнове масе и масе прстенова. Заронивши између планете и њених прстенова, Касини је успео да одвоји Сатурнову гравитацију од прстенова, омогућавајући мерење масе прстенова.
Као што нови документ каже, „Унутрашња структура Сатурна, дубина његових ветрова и маса и старост његових прстенова ограничавају његово формирање и еволуцију. Касини је послат на Сатурн, барем делимично, да разуме како се сви ови фактори уклапају. У раду се даље каже: „Мерења гравитације на Сатурну могу се користити за одређивање масе прстенова, која је повезана са њиховом старошћу помоћу метода динамичког и композиционог датирања.
Овај рад, који је водио члан радио научног тима Цассини Луциано Иесс, са Универзитета Сапиенза у Риму, фокусирао се само на прстенове А, Б и Ц. Маса других много мањих прстенова сматрана је занемарљивом.
Слика Сатурнових прстенова са Касинија. Студија је измерила масу три највећа прстена, А, Б и Ц. Аутор слике: НАСА/ЈПЛ/Институт за свемирске науке
„Само тако што смо се толико приближили Сатурну у Касинијевим коначним орбитама, могли смо да прикупимо мерења како бисмо направили нова открића“, рекао је главни аутор Луциано Иесс. „И овим радом, Касини испуњава основни циљ своје мисије: не само да одреди масу прстенова, већ и да користи информације за прецизирање модела и одређивање старости прстенова.
Како нам маса Сатурнових прстенова говори о њиховој старости?
Научници већ знају да постоји веза између масе Сатурнови прстенови и њихова старост. Што је маса прстенова мања, то су они млађи. То је зато што су прстенови светли и углавном направљени од леда. Током дужег временског периода, оне би постале контаминиране крхотинама и потамњеле, што указује на већу старост. Такође, да би били старији, морали би да буду много масивнији да би преживели оволико. Не могу бити и стари и паметни. Дакле, сада када научници имају бољи прорачун масе прстенова, могу прецизније да процене старост.
Ова процена старости прстенова је у супротности са ранијим студијама заснованим на Цассинијевим подацима. А Студија из 2008 сугерише да су прстенови стари милијарде година. Током година, друге студије су показале сличан случај. Али до сада, ниједна студија није имала тачна мерења масе за рад.
Слика Сатурнових прстенова са свемирског телескопа Хуббле. Мрачна Цассини дивизија одваја широку унутрашњу Довести и спољашњи Прстен. Мање истакнути Ц Ринг је само унутар Б прстена. Заслуге слике: НАСА, ЕСА и Е. Каркошка (Универзитет Аризоне)
Проблем како су настали прстенови и даље остаје. Нови докази о младим прстеновима дају веродостојност теоријама да су настали од комете која је лутала преблизу и била растргнута Сатурновом гравитацијом - или догађајем који је разбио ранију генерацију ледених месеци.
„За млађе прстенове, била би потребна комета, или кентаур (један из групе малих, ледених објеката), или можда чак и месец који се креће превише близу Сатурна. Сатурнова гравитација би разбила тај објекат, а затим би преостали делови наставили да формирају прстенове“, објаснила је Линда Спилкер, научница Насиног пројекта Касини, 2017.
Дуго се сматрало да су прстенови стари милијардама година и да су формирани убрзо након што је то учинио Сатурн. Али како научници раде на проблему, и како добијамо све боље и боље податке, то гледиште опада. Све више изгледа као да се нешто превише приближило Сатурну у недавној прошлости и распало се, формирајући прстенове.
Колико су Сатурнови прстенови тешки?
Према овим новим мерењима, маса Сатурнових прстенова је (1,54 ± 0,49)×1019кг, или око 15,4 секстилиона кг. Дакле, прстенови имају масу отприлике упола мању од масе Сатурновог месеца Мимаса. Само да имате нешто занимљиво да кажете на следећој коктел забави.
Извори:
- Истраживачки рад: Мерење и импликације Сатурновог гравитационог поља и масе прстена
- Саопштење: НАСА-ини подаци из Цассинија показују да су Сатурнови прстенови релативно нови
- ББЦ Невс: Касини наговештава младост за Сатурнове прстенове
- Википедија: Прстенови Сатурна
- Универзум данас: Сатурнови прстенови могу бити стари милијарде година