Cassini misija Saturnā beidzās pirms pusotra gada, taču no visiem tās apkopotajiem datiem joprojām nāk zinātniskie rezultāti. Kad Cassini pēdējos mēnešos tuvinājās Saturnam, tas ļoti detalizēti apskatīja gāzes giganta gredzenus, ceļojot starp tiem un pašu planētu. Šī detalizētā pārbaude radīja diezgan daudz jautājumu par visām mijiedarbībām, kas veido šos gredzenus.
Jauns raksts, kas publicēts žurnālā Science, sniedz dažus rezultātus no Cassini tuvplāna gredzeniem.
Saturna gredzenu sistēmā ir daudz sīku zīdaiņu, un šie ķermeņi mijiedarbojas ar ledainajām daļiņām, kas veido lielāko daļu gredzenu. Tā rezultātā gredzena struktūrā ir dažādas formas un faktūras, līdzīgi kā tas, kā planētas veidojas protoplanetārajā diskā ap zvaigzni. Tas nozīmē, ka gredzeni ir kā laboratorija, kurā zinātnieks var iesaistīties, lai uzzinātu par planētu veidošanos.
"Šīs jaunās detaļas par to, kā pavadoņi dažādos veidos veido gredzenus, sniedz logu Saules sistēmas veidošanai ..."
Galvenais autors un Cassini zinātnieks Matt Tiscareno no SETI institūta Mountain View, Kalifornijā.
Kosmosa kuģa Cassini pēdējā aplūkošanas laikā gredzenos tika atklātas faktūras un raksti, kas svārstījās no drūmām līdz salmiem līdzīgām. Šī dažādība rada jautājumus par to, kā tieši tās tika veidotas un kāda bija to mijiedarbības vēsture. Jautājumiem pievienojot to, kā mainās krāsa, temperatūra un ķīmija visā gredzena struktūrā.
Bet, tāpat kā daudz zinātnes, arī šis pētījums rada jaunus jautājumus un nedaudz atspoguļo esošos jautājumus.
F gredzens ir visattālākais noteiktais gredzens Saturna gredzena struktūrā un, iespējams, visaktīvākais. Tajā ir funkcijas, kuru termiņi var atšķirties tik mazas, cik dažas stundas. 2008. gada pētījums parādīja, ka F gredzenā strādā vairāki mēnessērdzieni, un to sadursmes un gravitācijas efekti ir atbildīgi par dažiem šī gredzena sabrukumiem un gareniskajiem kanāliem.
Šajā jaunajā rakstā pētnieki nomainīja virkni triecienu radītu svītru F gredzenā, kurām ir vienāds garums un orientācija. Viņi secina, ka atbildīga ir triecienelementu saime, kas vienlaikus skāra gredzenus. Tas ir svarīgi, jo tas izslēdz komētas atlūzas kā cēloni, un izceļ lomu, ko gredzenu struktūras veidošanā spēlē Saturna apkārt esošās materiālu plūsmas.
"Šīs jaunās detaļas par to, kā pavadoņi dažādos veidos veido gredzenus, sniedz logu Saules sistēmas veidošanai, kur jums ir arī diski, kas attīstās tajos iestrādātu masu ietekmē," sacīja vadošais autors un Cassini zinātnieks Metjū Tiskareno no SETI. Institūcija Mountain View, Kalifornijā.
Lieliskie tuvredzības skati no gredzeniem, kurus Cassini iemūžināja Gredzenu ganību orbitāšu laikā no 2016. gada decembra līdz 2017. gada aprīlim, parādīja trīs atšķirīgus struktūru veidus: neveikls, gluds un švīkains. Tie arī skaidri parāda, ka trīs tipi pastāv jostās ar asām robežām viena otrai. Iemesls tam ir neskaidrs, jo zinātnieki nevar noteikt gredzenu raksturlielumus, kas saistīti ar jostām.
“Daļiņu īpašībām jābūt kaut kas atšķirīgām… Un mēs vēl nezinām, kas tas ir.”
Galvenais autors un Cassini zinātnieks Matt Tiscareno no SETI institūta Mountain View, Kalifornijā.
"Tas mums parāda, kā gredzeni izskatās, ne tikai atkarībā no tā, cik daudz materiāla ir," sacīja Tiscareno. “Daļiņu īpašībām ir jābūt kaut kas atšķirīgām, iespējams, tas ietekmē to, kas notiek, kad divas gredzena daļiņas saduras un atlec viena no otras. Un mēs vēl nezinām, kas tas ir. ”
Cassini bija vēl noslēpumaināki atklājumi, kurus atklāja tās redzamā un infrasarkanā starojuma spektrometrs (VIMS). Kā norāda nosaukums, tas attēloja gredzenus gan redzamā, gan infrasarkanā veidā. VIMS A gredzena tālākajā daļā atrada neparasti vājas ūdens un ledus joslas. Tas ir negaidīts atradums, jo ir zināms, ka šī teritorija ir ļoti atstarojoša, un augsta atstarošanās parasti nozīmē mazāk piesārņotu ledu un tādējādi spēcīgākas ūdens ledus joslas.
VIMS veikalā bija vairāk pārsteigumu. Lai gan zinātnieki jau zināja, ka ūdens ledus ir galvenā Saturna gredzenu sastāvdaļa, viņi bija diezgan pārliecināti, ka tajā ir arī citi ledus, piemēram, amonjaka ledus un metāna ledus. Bet VIMS nevarēja atrast nevienu no šiem ledus veidiem, kā arī nevarēja atrast organiskos savienojumus, kuriem tur vajadzētu būt, ņemot vērā organisko materiālu, ko Cassini iepriekš atrada plūstot no D gredzena Saturna atmosfērā.
"Ja organisko savienojumu būtu lielos daudzumos - vismaz galvenajos A, B un C gredzenos -, mēs tos redzētu," sacīja Fils Nikolsons, Kaseini VIMS zinātnieks no Kornelas universitātes Ithakā, Ņujorkā. “Es vēl neesmu pārliecināts, ka tie ir galveno gredzenu galvenā sastāvdaļa.”
Šie ir jauni, Saturna zinātniekiem interesanti atklājumi, un tie ir mīklas, kuru skaidrošanai nepieciešami jauni modeļi. Bet neviens no viņiem nevar pārspēt Kaseini pārsteidzošāko atklājumu: ka Saturna gredzeni ir daudz jaunāki, nekā tika domāts iepriekš.
Saskaņā ar NASA Ames pētījumu centra Džefu Kuzzi teikto, mēs esam sākuši jaunu Saturna izpētes posmu, kurā tiks parādīti jauni modeļi, kas izstrādāti, lai izskaidrotu šos jaunos atklājumus.
"Mēs redzam tik daudz vairāk un tuvāk, un mēs saņemam arvien jaunas un interesantas mīklas," sacīja Kuzzi. "Mēs esam tikai iekārtojušies nākamajā posmā, kurā tiek būvēti jauni, detalizēti gredzenu evolūcijas modeļi - ieskaitot jauno atklāsmi no Cassini datiem, ka gredzeni ir daudz jaunāki par Saturnu."
Zinātne ir gan aizraujoša, gan nomākta, jo katrs jauns sasniegums izpratnē rada savus jautājumus. Tas noteikti attiecas uz jauno pētījumu, kura pamatā ir dati no Cassini tuvākā, labākā Saturna un tā gredzenu apskata.
“Tas ir tāpat, kā ieslēgt strāvas padevi vēl vienu reizi par to, ko mēs varētu redzēt gredzenos. Ikviens vienkārši ieguva skaidrāku priekšstatu par notiekošo, ”sacīja Linda Spilker, Nasas reaktīvo dzinēju laboratorijas Cassini projekta zinātniece. “Iegūstot šo papildu izšķirtspēju, tika atbildēts uz daudziem jautājumiem, taču tik daudz satraucošu jautājumu paliek.”
Avoti:
- Preses relīze: NASA Cassini atklāj jaunu skulptūru veidošanu Saturna gredzenos
- Pētniecības dokuments: Cassini-Huygens veiktā Saturna sistēmas izpēte: 13 gadu atklājums
- Pētniecības dokuments: Saturna F gredzena struktūras noteikšana, izmantojot tuvumā esošos moonletus
- NASA: Cassini misija
- Žurnāls “Kosmoss”: Mimas spiež caur Saturna gredzeniem kā sniegpute
