Misija Cassini v Saturn se je končala pred letom in pol, vendar znanstveni rezultati še vedno prihajajo iz vseh podatkov, ki jih je zbral. Ko se je Cassini v zadnjih mesecih približal Saturnu, si je zelo natančno ogledal prstane plinskega velikana, ki so potovali med njimi in samim planetom. Ta podrobna inšpekcija je sprožila kar nekaj vprašanj o vseh interakcijah, ki so oblikovale te obroče.
Nov prispevek, objavljen v Science, predstavlja nekaj rezultatov Cassinijevega tesnega pogleda na prstane.
Drobne lunice se nahajajo v Saturnovem sistemu prstanov, ta telesa pa so v interakciji z ledenimi delci, ki tvorijo večino obročev. To ima za posledico različne oblike in teksture v strukturi obroča, podobno kot so planeti v protoplanetarnem disku okoli zvezde. To pomeni, da so prstani kot laboratorij, v katerega lahko znanstvenik pokuka, da bi se seznanil s tvorbo planetov.
"Te nove podrobnosti, kako lune na različne načine sekirajo obroče, omogočajo okno v nastanek sončnega sistema ..."
Glavni avtor in Cassini znanstvenik Matt Tiscareno z inštituta SETI v Mountain Viewu v Kaliforniji.
Med končnim pogledom na obroče vesoljskega plovila Cassini je odkril teksture in vzorce, ki segajo od nerodnega do slamnatega. Ta raznolikost sproža vprašanja o tem, kako natančno so jih oblikovali in kakšna je zgodovina interakcij, ki jih je oblikovala. Vprašanjem je treba dodati, kako se spreminjajo barva, temperatura in kemija v strukturi obroča.
Toda tako kot veliko znanosti tudi ta študija postavlja nova vprašanja in osvetljuje obstoječa vprašanja.
F obroč je najbolj zunanji točno določen obroč v Saturnovi zgradbi obroča in verjetno najbolj aktiven. Vsebuje funkcije, ki se lahko v časovnih razmikih razlikujejo od nekaj ur. Študija iz leta 2008 je pokazala, da v F obroču deluje več lunin, njihovi trki in gravitacijski učinki pa so odgovorni za nekatere sklepe in vzdolžne kanale v tem obroču.
V tem novem prispevku so se raziskovalci uvrstili v vrsto udarnih prog v F obroču, ki imajo enako dolžino in orientacijo. Sklepajo, da je odgovorna jata udarnih udarcev, ki so istočasno udarili v obroče. To je pomembno, saj kot vzrok izključuje kometne odpadke in poudarja vlogo, ki jo tokovi materiala, ki krožijo po Saturnu, pri oblikovanju strukture obročev.
"Te nove podrobnosti, kako lune na različne načine kipajo prstane, omogočajo okno v nastanek sončnega sistema, kjer imate tudi diske, ki se razvijajo pod vplivom množic, vgrajenih vanje," je povedal glavni avtor in Cassini znanstvenik Matt Tiscareno iz SETI-ja Inštitut v Mountain Viewu, Kalifornija.
Odlični pogledi na obroče, ki jih je Cassini ujel med svojimi obroči paše med decembrom 2016 in aprilom 2017, so pokazali tri različne vrste struktur: nerodne, gladke in progaste. Prav tako jasno kažejo, da tri vrste obstajajo v pasu z ostrimi mejami med seboj. Razlog za to je nejasen, saj znanstveniki ne morejo prepoznati nobenih značilnosti obroča, povezanih s pasovi.
"V značilnostih delcev mora biti nekaj drugačnega ... In še ne vemo, kaj je to."
Glavni avtor in Cassini znanstvenik Matt Tiscareno z inštituta SETI v Mountain Viewu v Kaliforniji.
"To nam pove, kako videz prstanov ni samo funkcija tega, koliko materiala je," je dejal Tiscareno. "V značilnostih delcev mora biti nekaj drugačnega, kar lahko vpliva na to, kaj se zgodi, ko se dva obročna trka delca trčita in se odbijata drug od drugega. In še ne vemo, kaj je to. "
Cassini je imel še bolj skrivnostne ugotovitve, ki jih je razkril njegov vidni in infrardeči preslikavec (VIMS). Kot pove že ime, je obroče videl tako v vidnem kot v infrardečem. VIMS je v najbolj skrajnem delu A obroča našel nenavadno šibke vodno-ledene pasove. To je nepričakovana ugotovitev, saj je to območje zelo odbojno, visoka odbojnost pa običajno pomeni manj onesnažen led in s tem močnejše vodne pasove.
VIMS je imel v trgovini več presenečenj. Medtem ko so znanstveniki že vedeli, da je vodni led glavni sestavni del Saturnovih prstanov, so bili precej prepričani, da so prisotni tudi drugi ledu, kot sta amoniak in metan. Toda VIMS ni mogel najti nobenega od teh dveh očes, niti ni mogel najti organskih spojin, ki bi morale biti tam, glede na organski material, za katerega je Cassini prej ugotovil, da priteče iz obroča D v atmosfero Saturna.
"Če bi bile organske snovi v velikih količinah - vsaj v glavnih obročih A, B in C - bi jih videli," je dejal Phil Nicholson, znanstvenik Cassini VIMS z univerze Cornell v Itcaki v New Yorku. "Nisem še prepričan, da so glavni sestavni del glavnih obročev."
To so zanimive nove ugotovitve za znanstvenike Saturna in so uganke, ki zahtevajo razlago novih modelov. Toda nobeden od njih ne more preseči Cassinijevega najbolj presenetljivega odkritja: da so Saturnovi prstani veliko mlajši, kot so mislili prej.
Po besedah Jeffa Cuzzija iz NASA Raziskovalnega centra Ames vstopamo v novo fazo preučevanja Saturna, ki bo razvila nove modele, ki bodo razložili te nove ugotovitve.
"Toliko več vidimo in se zbližujemo. Postavljamo nove in bolj zanimive uganke," je dejal Cuzzi. "Ravno prehajamo na naslednjo fazo, ki gradi nove, podrobne modele evolucije obročev - vključno z novim razkritjem iz Cassinijevih podatkov, da so prstani veliko mlajši od Saturna."
Znanost je vznemirljiva in frustrirajoča, saj vsak nov napredek v razumevanju postavlja svoja vprašanja. To zagotovo velja za novo raziskavo, ki temelji na podatkih iz Cassinijevega najbližjega, najboljšega pogleda na Saturn in njegove obroče.
"Kot da bi vklopili še eno zarezo na tistem, kar smo lahko videli v obročih. Vsi so imeli bolj jasen pogled na dogajanje, "je povedala Linda Spilker, znanstvenica projekta Cassini iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon. "Pridobitev te ločljivosti je odgovorila na številna vprašanja, vendar jih je še vedno veliko."
Viri:
- Sporočilo za javnost: Nasina Cassini odkrila novo kiparstvo v Saturnovih prstanih
- Raziskovalni članek: Cassini-Huygens-ovo raziskovanje sistema Saturna: 13 let odkritja
- Raziskovalni članek: Določitev strukture Saturnovega obroča F v bližini lunin
- NASA: Cassinijeva misija
- Vesoljska revija: Mimas se skozi Saturnove prstane kot snežna freza
