Od tega je minilo skoraj štirideset let Voyager 1 in 2 misije obiskale sistem Saturna. Ko so sonde letele s plinskim orjakom, so lahko posnele nekaj osupljivih posnetkov z atmosfere planeta, njegovih številnih lun in njegovega ikoničnega sistema obročev z visoko ločljivostjo. Poleg tega so sonde razkrile tudi, da Saturn počasi izgublja obroče, s hitrostjo, ki bi jih videla v približno 100 milijonih let.
Pred kratkim je Cassini orbiter je obiskal sistem Saturna in več kot 12 let preučeval planet, njegove lune in prstanski sistem. In po novih raziskavah, ki temeljijo na Cassinijeva Podatki kažejo, da Saturn izgublja svoje obroče z največjo hitrostjo, ki jo predvideva Voyager misije. Kot navaja študija, Saturnove plinske velikanke zagrabijo prstani s hitrostjo, ki pomeni, da bi jih lahko izgubili v manj kot 100 milijonih let.
Študija, ki se je nedavno pojavila v reviji Ikar, vodil ga je James O'Donoghue iz Nasinega vesoljskega letalskega letalskega centra Goddard in vključeval člane NASA laboratorije za reaktivni pogon, Center za fiziko vesolja, korporacijo vesoljskih raziskav, univerzo Leicester in University College London.
Glede na podatke, ki jih je pridobil Voyager sonde v letih 1980 in 1981, gravitacija planeta vleče ledene delce iz Saturnovih prstanov, potem ko postanejo podvrženi Saturnovim magnetnim poljem - ki jih spremenijo v prašen "obročast dež" v Saturnovi zgornji atmosferi. Toda kot je James Donahue navedel v nedavnem sporočilu za NASA, je situacija morda slabša, kot je bilo sprva domnevno:
"Ocenjujemo, da ta" obroč dež "izsuši količino vodnih proizvodov, ki bi lahko v pol ure napolnili bazen z olimpijskimi kolobarji iz Saturnovih prstanov. Samo od tega bo čez 300 milijonov let celoten sistem obročev izginil, toda k temu dodajo še zaznani materiali za obročke Cassini, ki so zaznali, da padejo v Saturnov ekvator, in obroči bodo živeli manj kot 100 milijonov let. To je relativno kratko, v primerjavi s Saturnovo starostjo več kot 4 milijarde let. "
Cassini preučeval je izgubo Saturnovega prstanskega materiala kot dela Grande Finale, kjer je vesoljsko plovilo porabilo svoje preostalo gorivo v 22 orbitah med Saturnom in obročki. To je bil pomemben dosežek, saj je plovilo Cassini šlo tja, kjer se nobeno vesoljsko plovilo še ni upal iti in sploh ni bilo zasnovano za letenje v tem okolju.
Kljub temu Cassini uspelo pridobiti informacije, ki potrjujejo, kaj Voyager sonde, opažene pred desetletji, pa tudi odgovor na starodavno skrivnost o Saturnovih prstanih. V bistvu se znanstveniki že dolgo sprašujejo, ali je Saturn oblikoval s svojimi obroči ali jih je pridobil pozneje v življenju. Nova raziskava kaže, da gre verjetno za slednji scenarij in da jih je Saturn pridobil relativno nedavno v svoji zgodovini.
Glede na njihovo študijo so O'Donahue in njegovi sodelavci ocenili, da Saturnov prstanski sistem verjetno ne bo starejši od 100 milijonov let, saj bi trajalo toliko časa, da bo obroč C postal tako gost kot B-obroč, do tega, kar danes je. V tem pogledu, pojasnjuje O'Donoghue, je človeštvo na srečo v času, ko so bili še prstani:
"Imamo srečo, da vidimo okoli Saturnovega obroča, ki je videti sredi njegove življenjske dobe. Če pa so prstani začasni, smo morda ravno spregledali ogled orjaških obročnih sistemov Jupitra, Urana in Neptuna, ki imajo danes le tanke obroče! "
Kot je bilo omenjeno, so prvi namigi o "obročnem dežju" prišli iz Voyager misije, ki so rezultat opazovanja treh nepovezanih pojavov. Vključevale so različice Saturnove električno nabite ionosfere, spremembe gostote Saturnovih prstanov in ozke temne pasove, ki obkrožajo severne srednje širine planetov.
Leta 1986 je Jack Connerney - raziskovalec iz Nasinega vesoljskega centra Goddard in soavtor nedavne študije - objavil raziskovalno nalogo, ki je povezala te temne pasove z obliko Saturnovega magnetnega polja. Na kratko je predlagal, da električno nabiti delci ledu iz Saturnovih obročev tečejo po nevidnih linijah magnetnega polja in se odlagajo kot voda v Saturnovi zgornji atmosferi.
Ti delci so se po besedah Connerneyja električno napolnili bodisi z UV-sevanjem sonca bodisi s plazemskimi oblaki, ki jih povzročajo mikrometeoroidi, ki bombardirajo obroče. Ko se to zgodi, bodo delci začutili privlačnost Saturnovega magnetnega polja in ga bo Saturnova gravitacija potegnila vzdolž linijskih polj, ki bi jih odlagala v zgornjo atmosfero.
Ti delci ledu bi nato izhlapeli in kemično vplivali na Saturnovo ionosfero, kar bi imelo za posledico izpiranje nejasnosti v stratosferi. Ta območja bi v odsevni svetlobi izgledala temnejša, kar bi ustvarilo videz zatemnjenih pasov v Saturnovi atmosferi. Drugi izid bi bil daljša življenjska doba električno nabitih delcev, znanih kot ioni H3 + (ki so sestavljeni iz treh protonov in dveh volitev).
Prisotnost teh ionov je uspela O'Donoghueu in njegovi ekipi potrditi Connerneyjevo teorijo. S pomočjo teleskopa Keck je ekipa lahko opazovala te ione na Saturnovi severni in južni polobli zahvaljujoč načinu njihovega žarenja v infrardečem spektru (kar se zgodi pri interakciji s sončno svetlobo). Te pasove smo opazili na mestih, kjer črte magnetnega polja, ki sekajo ravnino obroča, vstopijo na planet.
Nato so analizirali svetlobo, da bi določili količino dežja, ki je vplivala na Saturnovo ionosfero, kar bi pokazalo, koliko na ledenih delcih se vleče iz Saturnovih obročev. Ugotovili so, da se je ujemala z visokimi vrednostmi, ki so jih dobili Connerney in njegovi kolegi v svoji študiji iz leta 1986.
Skupina je odkrila tudi žareči pas na večji zemljepisni širini na južni polobli, ki se nahaja na mestu, kjer Saturnovo magnetno polje seka z orbito Enceladusa. Že nekaj časa astronomi vedo, da so gejzirji, ki občasno izbruhnejo iz Enceladusovega južnega polarnega območja (ki so posledica geoloških aktivnosti v notranjosti), odgovorni za obnavljanje Saturnovega obroča.
Ta najnovejša ugotovitev kaže na to, da nekateri ledeni delci, ki jih Enceladus oddaja, dežujejo tudi na Saturn, kar prispeva tudi k temnim pasom planeta. Kot je povedal Connerney:
"To ni bilo popolno presenečenje. Enceladus in E-obroč smo prepoznali tudi kot bogat vir vode, ki temelji na drugem ozkem temnem pasu na tej stari podobi Voyagerja. "
V prihodnosti bi si ekipa želela ogledati, kako se spreminja obročen dež zaradi sezonskih sprememb na Saturnu. Orbitalno obdobje Saturna, ki znaša 29,4 leta, povzroči, da so njegovi obročki izpostavljeni različni sončni svetlobi. Ker izpostavljenost UV svetlobi v obroč napolni ledena zrna in povzroči, da medsebojno vplivajo s Saturnovim magnetnim poljem, bi morale različne stopnje izpostavljenosti neposredno vplivati na količino obročnega dežja v zgornji atmosferi.
Te ugotovitve, zaradi katerih znanstveniki ponovno razmišljajo o svojih dosedanjih domnevah o Saturnovem sistemu, so le zadnja odkritja, ki izhajajo iz Cassini poslanstvo. Čeprav je orbiter svojo misijo končal pred dvema letoma s strmoglavljenjem v atmosfero Saturna, podatki, ki jih je poslal nazaj, še vedno izzivajo nekatere starejše teorije o Saturnu, medtem ko potrjujejo druge.
Bodite prepričani, da si oglejte to animacijo Saturnovih izginjajočih prstanov vljudno z NASA Goddard Space Center:
