Vai varat iedomāties Saules sistēmu bez Saturna gredzeniem? Vai jūs varat iedomāties Zemi laikā, kad dinozauri klejoja planētu? Saskaņā ar jaunu rakstu šie abi varētu būt sakrituši.
Kaseini misijas dati rāda, ka Saturna gredzeni var būt tikai no 10 līdz 100 miljoniem gadu veci. Iespējams, ka viņi tur nebija bijuši dinozauru valdīšanas laikā, un patiesībā tā var būt diezgan moderna attīstība mūsu Saules sistēmā.
Cassini apkopoja šos datus pēdējās orbītas ap Saturnu 2017. gadā, 13 gadus pēc ierašanās gāzes giganta vietā. Tā kā beidza degvielu, Cassini komanda nosūtīja kosmosa kuģi 22 īpaši tuvu orbītu sērijā starp Saturnu un tā gredzeniem 2600-3900 km (1600-2400 jūdzes) virs mākoņu galotnēm. Dati no šīm niršanām noveda zinātniekus pie jaunā Saturna gredzenu vecuma aprēķina.
"Tikai nokļūstot tik tuvu Saturnam Cassini pēdējās orbītās, mēs varējām apkopot mērījumus, lai izdarītu jaunus atklājumus."
Pētījuma galvenais autors Luciano Iess, Cassini radio zinātnes komanda, Romas Sapienza universitāte.
6 no 22 tuvajām orbītām Cassini izveidoja radio savienojumu ar Zemi. Novērojot šo saiti, zinātnieki varēja noteikt Saturna gravitācijas lauku un tā gredzenu masu. Jaunie vecuma aprēķini balstās uz šiem datiem, un rezultāti tika publicēti rakstā “Saturna gravitācijas lauka un gredzena masas mērīšana un ietekme”.
Pirms šīm dziļajām niršanām Cassini vienmēr atradās ārpus gredzeniem, tas nozīmē, ka visi gravitācijas rādījumi bija Saturna masas un gredzenu masas kombinācijas. Ierodoties starp planētu un tās gredzeniem, Cassini spēja atdalīt Saturna smagumu no gredzeniem, ļaujot izmērīt gredzenu masu.
Kā teikts jaunajā rakstā, “Saturna iekšējā struktūra, vēja dziļums un gredzenu masa un vecums ierobežo tā veidošanos un attīstību.” Cassini vismaz daļēji tika nosūtīts uz Saturnu, lai saprastu, kā visi šie faktori sader kopā. Rakstā tiek turpināts: "Smaguma mērījumus Saturnā var izmantot, lai noteiktu gredzenu masu, kas ir saistīta ar to vecumu, izmantojot dinamiskās un kompozīcijas datēšanas metodes."
Šis dokuments, kuru vadīja Cassini radio zinātnes komandas loceklis Luciano Iess no Romas Sapienza universitātes, koncentrējās tikai uz A, B un C. gredzeniem. Pārējo daudz mazāku gredzenu masa tika uzskatīta par nenozīmīgu.
"Tikai nokļūstot tik tuvu Saturnam Cassini pēdējās orbītās, mēs varējām apkopot mērījumus, lai izdarītu jaunos atklājumus," sacīja galvenais autors Luciano Iess. "Un ar šo darbu Cassini pilda savas misijas pamatmērķi: ne tikai noteikt gredzenu masu, bet arī izmantot informāciju, lai pilnveidotu modeļus un noteiktu gredzenu vecumu."
Kā Saturna gredzenu masa mums saka savu vecumu?
Zinātnieki jau zina, ka pastāv saikne starp Saturna gredzenu masu un viņu vecumu. Jo zemāka gredzenu masa, jo jaunāki tie ir. Tas ir tāpēc, ka gredzeni ir spilgti un lielākoties izgatavoti no ledus. Ilgā laika posmā tie būtu kļuvuši piesārņoti ar gružiem un kļūst tumšāki, norādot uz lielāku vecumu. Turklāt, lai viņi būtu vecāki, viņiem vajadzētu būt daudz masīvākiem, lai tik ilgi pārdzīvotu. Viņi nevar būt gan veci, gan spilgti. Tāpēc tagad, kad zinātniekiem ir labāks gredzenu masas aprēķins, viņi var precīzāk noteikt vecumu.
Šis gredzenu vecuma aprēķins ir pretrunā ar iepriekšējiem pētījumiem, kuru pamatā ir Cassini dati. 2008. gada pētījumā tika ierosināts, ka gredzeni ir miljardiem gadu veci. Gadu gaitā citi pētījumi veica līdzīgu gadījumu. Bet līdz šim nevienam pētījumam nebija precīzu masu mērījumu, ar kuriem strādāt.
Joprojām saglabājas problēma, kā veidojas gredzeni. Jaunie pierādījumi par jauniem gredzeniem aizrāda ar teorijām, ka tie veidojās no komētas, kas klīst pārāk tuvu un bija sagrauta Saturna smaguma dēļ - vai arī no notikuma, kas izjauca iepriekšējās ledus pavadoņu paaudzes.
“Jaunākiem gredzeniem būtu nepieciešama komēta vai kentaurs (viens no mazu, ledainu priekšmetu grupas) vai varbūt pat mēness, kas pārvietojas pārāk tuvu Saturnam. Saturna gravitācija šo objektu sadalīs, un tad atlikušie biti tālāk veidos gredzenus, ”2017. gadā skaidroja Nasa's Cassini projekta zinātniece Linda Spilker.
Ilgi domāja, ka gredzeni ir miljardiem gadu veci, un tie izveidojās neilgi pēc tam, kad to izdarīja Saturns. Bet, tā kā zinātnieki strādā pie problēmas, un, kad mēs iegūstam labākus un labākus datus, šis uzskats izzūd. Tas izskatās arvien vairāk, piemēram, kaut kas nesenā pagātnē bija pārāk tuvu Saturnam un salūza, veidojot gredzenus.
Cik daudz Saturna gredzeni sver?
Saskaņā ar šiem jaunajiem mērījumiem Saturna gredzenu masa ir (1,54 ± 0,49) × 1019 kg jeb apmēram 15,4 sextillion kg. Tātad gredzenu masa ir apmēram puse no Saturna mēness Mimas masas. Tikai tā, lai jums būtu ko interesantu pateikt nākamajā kokteiļu ballītē.
Avoti:
- Pētījuma darbs: Saturna gravitācijas lauka un gredzena masas mērīšana un ietekme
- Preses relīze: NASA Cassini Data Show Saturna gredzeni ir salīdzinoši jauni
- BBC News: Cassini jau jaunībā norāda uz Saturna gredzeniem
- Wikipedia: Saturna gredzeni
- Žurnāls Kosmoss: Saturna gredzeni var būt miljardiem gadu veci
