Можете ли замислити Сунчев систем без Сатурнових прстенова? Можете ли замислити Земљу у време док су диносауруси лутали планетом? Према новом раду, њих су се можда поклапале.
Подаци из мисије Цассини показују да су Сатурнови прстенови стари само 10 до 100 милиона година. Они можда нису били тамо за време владавине диносауруса, а у ствари могу бити прилично модеран развој нашег Сунчевог система.
Цассини је прикупио ове податке током своје последње орбите око Сатурна 2017. године, 13 година након што је стигао у гасни гигант. Како му је понестало горива, Цассини тим послао је свемирску летјелицу у низ од 22 супер-блиске орбите између Сатурна и његових прстенова, 2600-3900 км (1600-2400 миља) изнад облака. Подаци из тих роњења довели су научнике до ове нове процене старости за Сатурнове прстенове.
"Само тако приближивши се Сатурну у Цассинијевој последњој орбити успели смо да прикупимо мерења како бисмо направили нова открића."
Водећи аутор студије Луциано Иесс, Цассини радио научни тим, Универзитет Сапиенза у Риму.
У 6 од 22 блиске орбите, Цассини је успоставио радио везу са Земљом. Надгледајући ту везу, научници су успели да утврде Сатурново гравитационо поље и масу његових прстенова. Нове процене старости засноване су на тим подацима, а резултати су објављени у раду под називом „Мерење и импликације Сатурнова гравитационог поља и масе прстена“.
Пре ових дубоких зарона, Цассини је увек био ван прстенова, што значи да су било каква гравитациона очитавања била комбинација Сатурнове масе и масе прстенова. Заронивши између планете и његових прстенова, Цассини је успео да одвоји Сатурнову гравитацију од прстенова, омогућавајући мерење масе прстенова.
Као што нови рад каже, „Унутрашња структура Сатурна, дубина његових ветрова и маса и старост његових прстенова ограничавају његово формирање и еволуцију.“ Цассини је, бар делимично, послан у Сатурн да разуме како се сви ти фактори спајају. У раду се каже: „Мерења гравитације на Сатурну могу се користити за одређивање масе прстенова, која је динамичким и композиционим методама датирања повезана са њиховим годинама.“
Овај рад, који је водио члан радио-научног тима Цассини, Луциано Иесс, са Универзитета Сапиенза у Риму, фокусиран је само на прстенове А, Б и Ц. Маса осталих много мањих прстенова сматрана је занемаривом.
„Тек тако приближивши се Сатурну у Цассинијевој последњој орбити успели смо да прикупимо мерења како бисмо направили нова открића,“ рекао је главни аутор Луциано Иесс. "А овим радом Цассини испуњава основни циљ своје мисије: не само да одреди масу прстенова, већ да информације користи за прецизирање модела и утврђивање старости прстенова."
Како нам говори маса Сатурнових прстенова?
Научници већ знају да постоји веза између масе Сатурнових прстенова и њихове старости. Што је маса прстенова нижа, то су млађи. То је зато што су прстенови светли и већином су направљени од леда. Током дужег периода, они би били контаминирани отпадом и потамнили, што указује на већу старост. Такође, да би били старији, морали би да буду много масивнији да би оволико дуго преживели. Не могу бити и стари и светли. Дакле, сада када научници имају бољи израчун масе прстенова, тачно могу проценити старост.
Ова процена старости прстенова у супротности је с ранијим студијама заснованим на Цассинијевим подацима. Студија из 2008. године сугерисала је да су прстенови стари милијарде година. Током година, и друге студије су направиле сличан случај. Али до сада, ниједно истраживање није имало тачно мерење масе с којим би се могло радити.
Проблем како се формирају прстенови и даље остаје. Нови докази о младим прстеновима дају веровање 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 (једна од група малих ледених предмета) или можда чак и месец који се преблизу Сатурну. Сатурнова гравитација би распала тај објекат и тада би преостали комадићи наставили да формирају прстенове “, објаснила је Линда Спилкер, Насина научница за Цассини пројекат 2017. године.
Дуго се мислило да су прстенови стари милијарде година, и настали убрзо након што је Сатурн то учинио. Али како научници раде на том проблему, а како добијамо све боље и боље податке, такав поглед пропада. Све више изгледа као да се нешто преблизу Сатурну у блиској прошлости и распадало, формирајући прстенове.
Колико Сатурнови прстенови теже?
Према тим новим мерењима, маса Сатурнових прстенова је (1,54 ± 0,49) × 1019 кг или отприлике 15,4 секстилијуна кг. Дакле, прстенови имају масу отприлике половине веће од Сатурновог месеца Мимас. Само да имате нешто занимљиво за рећи на следећој коктел забави.
Извори:
- Истраживачки рад: Мерење и импликације Сатурнова гравитационог поља и масе прстена
- Саопштења за јавност: Насини подаци о Цассинију показују Сатурнове прстенове релативно нове
- ББЦ Невс: Цассини наговештава младост за Сатурнове прстенове
- Википедија: Прстени Сатурна
- Свемирски магазин: Сатурнови прстенови могу бити стари милијарде година
