Si lahko predstavljate Osončje brez Saturnovih prstanov? Si lahko predstavljate Zemljo, ko so dinozavri krožili po planetu? Po novem dokumentu sta se morda dva ujemala.
Podatki iz misije Cassini kažejo, da so Saturnovi prstani stari le 10 do 100 milijonov let. Morda jih tam ni bilo v času vladavine dinozavrov in je v resnici lahko sodoben razvoj našega osončja.
Cassini je te podatke zbral med zadnjimi orbitami okoli Saturna leta 2017, 13 let po prihodu na plinskega velikana. Ko je zmanjkalo goriva, je Cassinijeva vesoljska ladja poslala v niz 22 super blizu orbitov med Saturnom in njegovimi obroči, 2600-3900 km (1600-2400 milj) nad vrhovi oblaka. Podatki iz teh potopov so znanstvenike pripeljali do nove ocene starosti za Saturnove prstane.
"Le s približanjem Saturna v zadnjih Cassinijevih orbitah smo uspeli zbrati meritve za nova odkritja."
Vodja študije Luciano Iess, znanstvena ekipa radia Cassini, Univerza Sapienza v Rimu.
V 6 od 22 tesnih orbitov je Cassini vzpostavil radijsko povezavo z Zemljo. S spremljanjem te povezave so znanstveniki lahko ugotovili Saturnovo gravitacijsko polje in maso njegovih obročev. Nove dobe ocene temeljijo na teh podatkih, rezultati pa so bili objavljeni v prispevku z naslovom "Merjenje in posledice Saturnovega gravitacijskega polja in obročne mase."
Pred temi globokimi potopi je bil Cassini vedno zunaj obročev, kar pomeni, da so bila vsa gravitacijska odčitavanja kombinacije Saturnove mase in mase obročev. S potapljanjem med planetom in obročki je Cassini uspel ločiti Saturnovo gravitacijo od obročev, kar je omogočilo merjenje mase obročev.
Kot pravi nov prispevek, "Notranja zgradba Saturna, globina njegovih vetrov ter masa in starost njegovih obročkov omejujejo njegovo tvorbo in razvoj." Cassini je bil vsaj deloma poslan v Saturn, da bi razumel, kako se vsi ti dejavniki združujejo. V prispevku je zapisano: "Meritve gravitacije pri Saturnu lahko uporabimo za določitev mase obročev, ki je z dinamičnimi in kompozicijskimi metodami datiranja povezana z njihovo starostjo."
Ta članek, ki ga je vodil član radijske znanstvene skupine Cassini Luciano Iess z rimske univerze Sapienza, se je osredotočil le na obroče A, B in C. Masa drugih veliko manjših obročev je bila zanemarljiva.
"Šele s tako približanjem Saturna v zadnjih Cassinijevih orbitah smo lahko zbrali meritve za nova odkritja," je povedal glavni avtor Luciano Iess. "In s tem delom Cassini izpolni temeljni cilj svojega poslanstva: ne le določiti maso prstanov, temveč uporabiti informacije za natančnejše oblikovanje modelov in določitev starosti prstanov."
Kako nam govori masa Saturnovih prstanov o njihovi starosti?
Znanstveniki že vedo, da obstaja povezava med maso Saturnovih prstanov in njihovo starostjo. Nižja je masa obročev, mlajši so. To je zato, ker so obroči svetli in večinoma narejeni iz ledu. V daljšem časovnem obdobju bi jih onesnažili odpadki in potemnili, kar kaže na večjo starost. Tudi, da bi bili starejši, bi morali biti veliko bolj množični, da bi preživeli tako dolgo. Ne morejo biti stari in svetli. Zdaj, ko imajo znanstveniki boljši izračun mase obročev, lahko starost natančneje ocenijo.
Ta ocena starosti prstanov je v nasprotju s prejšnjimi raziskavami, ki temeljijo na Cassinijevih podatkih. Študija iz leta 2008 je pokazala, da so obroči stari več milijard let. Z leti so druge raziskave naredile podoben primer. Toda do zdaj še nobena študija ni imela natančnih meritev mase.
Še vedno ostaja težava, kako so nastali obroči. Novi dokazi o mladih prstanih pričajo o teorijah, da so nastali iz kometa, ki se je sprehajal preblizu in ga je raztrgala Saturnova gravitacija - ali pa dogodek, ki je razbil prejšnjo generacijo ledenih mesecev.
"Za mlajše obroče bi potrebovali komet ali kentavra (enega iz skupine majhnih ledenih predmetov) ali morda celo luno, ki se je približala Saturnu. Saturnova gravitacija bi razbila ta predmet, nato pa bi preostali koščki nastali v obročih, "je leta 2017 pojasnila Linda Spilker, Nasina znanstvenica pri projektu Cassini.
Dolgo je veljalo, da so obroči stari več milijard let in so nastali kmalu po Saturnu. Ker pa znanstveniki delajo na težavi in ko pridobivamo vse boljše in boljše podatke, tak pogled propada. Vse bolj je videti, kot da se je v bližnji preteklosti nekaj preveč približalo Saturnu in se zlomilo in tvorilo obroče.
Koliko Saturnovi prstani tehtajo?
Po teh novih meritvah je masa Saturnovih obročev (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, ali približno 15,4 sextillion kg. Torej imajo obročki približno polovico mase Saturnovega lune Mimas. Samo tako, da imate lahko kaj zanimivega povedati na svoji naslednji koktajli.
Viri:
- Raziskovalni članek: Merjenje in posledice Saturnovega gravitacijskega polja in mase obroča
- Sporočilo za javnost: Nasini podatki o Cassiniju kažejo Saturnove prstane relativno nove
- BBC News: Cassini v mladosti namiguje na Saturnove prstane
- Wikipedia: Obroči Saturna
- Vesoljska revija: Saturnovi prstani so stari več milijard let
