Можете ли да си представите Слънчевата система без пръстените на Сатурн? Можете ли да си представите Земята по времето, когато динозаврите бродят по планетата? Според нов документ двамата може да са съвпаднали.
Данните от мисията Касини показват, че пръстените на Сатурн могат да са на възраст само от 10 до 100 милиона години. Те може да не са били там по време на управлението на динозаврите, а всъщност може да са доста модерно развитие в нашата Слънчева система.
Касини събра тези данни по време на последните си орбити около Сатурн през 2017 г., 13 години след пристигането си на газовия гигант. Тъй като му е останало гориво, екипът на Касини изпрати космическия кораб в серия от 22 супер-близки орбити между Сатурн и неговите пръстени, на 2600-3900 км (1600-2400 мили) над облачните върхове. Данните от тези гмуркания доведоха учените до тази нова епохална оценка за пръстените на Сатурн.
"Само като се доближим толкова много до Сатурн в последните орбити на Касини, успяхме да съберем измерванията, за да направим новите открития."
Водещият автор на изследването Лучано Иес, екип по научни изследвания на радиото Касини, Римския университет Сапиенца.
В 6 от 22-те близки орбити Касини установи радиовръзка със Земята. Наблюдавайки тази връзка, учените успяха да определят гравитационното поле на Сатурн и масата на неговите пръстени. Новите оценки за възрастта се основават на тези данни и резултатите са публикувани в документ, озаглавен „Измерване и последствия от гравитационното поле и масата на пръстена на Сатурн“.
Преди тези дълбоки гмуркания Касини винаги е бил извън пръстените, което означава, че всички гравитационни показания са комбинации от масата на Сатурн и масата на пръстените. Като се гмуркаше между планетата и нейните пръстени, Касини успя да отдели гравитацията на Сатурн от пръстените, позволявайки измерване на масата на пръстените.
Както казва новата книга, „Вътрешната структура на Сатурн, дълбочината на ветровете му, масата и възрастта на пръстените ограничават неговото формиране и еволюция.“ Касини беше изпратен до Сатурн, поне отчасти, за да разбере как всички тези фактори се съединяват. Докладът продължава: „Измерванията на гравитацията при Сатурн могат да се използват за определяне на масата на пръстените, която е свързана с възрастта им чрез динамични и композиционни методи за датиране.“
Този документ, ръководен от члена на научния екип по радиоуправление Касини Лучано Йес от Римския университет Сапиенца, съсредоточен само върху пръстени A, B и C. Масата на другите много по-малки пръстени се считаше за нищожна.
„Само като се доближим толкова много до Сатурн във финалните орбити на Касини, успяхме да съберем измерванията, за да направим новите открития“, казва водещият автор Лучано Иес. „И с тази работа Касини изпълнява основна цел на своята мисия: не само да определи масата на пръстените, но и да използва информацията за прецизиране на моделите и определяне на възрастта на пръстените.“
Как ни казва масата на пръстените на Сатурн?
Учените вече знаят, че има връзка между масата на пръстените на Сатурн и тяхната възраст. Колкото по-ниска е масата на пръстените, толкова по-млади са. Това е така, защото пръстените са ярки и предимно от лед. За дълъг период от време те биха били замърсени от отломки и потъмнели, което показва по-голяма възраст. Също така, за да бъдат по-стари, те ще трябва да са много по-масивни, за да оцелеят толкова дълго. Те не могат да бъдат стари и светли. Така че сега, когато учените имат по-добро изчисление на масата на пръстените, те могат да преценят възрастта по-точно.
Тази оценка на възрастта на пръстените противоречи на по-ранни проучвания, базирани на данни на Касини. Изследване от 2008 г. предполага, че пръстените са на милиарди години. През годините други проучвания правят подобен случай. Но досега нито едно проучване не е работило с точните измервания на масата.
Проблемът как образуваните пръстени все още остава. Новите доказателства за младите пръстени придават доверие на теориите, че те са се образували от комета, която се е скитала твърде близо и е била разкъсвана от гравитацията на Сатурн - или от събитие, което е прекъснало по-ранно поколение ледени луни.
„За по-младите пръстени ще е необходима комета или кентавър (един от група малки ледени обекти) или може би дори луна, която се движи твърде близо до Сатурн. Гравитацията на Сатурн ще се разпадне от този обект и тогава останалите бита ще продължат да образуват пръстени ", обясни Линда Спилкер, учен по проекта на Касини от Nasa през 2017 г.
Дълго се смяташе, че пръстените са на милиарди години и са се образували малко след Сатурн. Но тъй като учените работят по проблема и докато получаваме все по-добри и по-добри данни, това мнение отпада. Изглежда все повече, че нещо се приближава твърде много до Сатурн в близкото минало и се разпада, образувайки пръстените.
Колко тежат пръстените на Сатурн?
Според тези нови измервания масата на пръстените на Сатурн е (1,54 ± 0,49) × 1019 кг, или около 15,4 секстилион кг. Значи пръстените имат маса около половината от тази на лунния Мимус на Сатурн. Само така имате нещо интересно да кажете на следващото си коктейл.
Източници:
- Документ за изследване: Измерване и последствия от гравитационното поле и масата на пръстена на Сатурн
- Прессъобщение: Данните от Касини на НАСА показват пръстените на Сатурн сравнително нови
- BBC News: Касини намеква в млада възраст за пръстените на Сатурн
- Уикипедия: Пръстени на Сатурн
- Космическо списание: Пръстените на Сатурн могат да бъдат стари милиарди години
