Inelele lui Saturn sunt surprinzător de tinere și pot proveni de la luni mărunțite

NEW ORLEANS – Inelele iconice ale lui Saturn sunt o adăugare recentă. Datele finale de la sonda spațială Cassini, care a zburat între planetă și inele în acest an înainte de a plonja în atmosfera gigantului gazos, arată că inelele au o vechime de aproximativ câteva sute de milioane de ani și mai puțin masive decât se credea anterior.

Aceste descoperiri sugerează că inelele sunt probabil rămășițele a cel puțin unei luni, mai degrabă decât rămășițele antice ale lucrurilor care au format planeta. Rezultatele au fost prezentate la întâlnirea de toamnă a Uniunii Geofizice Americane din 12 și 13 decembrie.

Timp de decenii, oamenii de știință s-au nedumerit cu privire la vârsta și originile inelelor lui Saturn (SN: 11/12/16, str. 10). Dacă inelele s-ar fi format cu Saturn acum aproximativ 4 miliarde de ani, un bombardament constant de resturi din sistemul solar mai îndepărtat ar trebui să facă benzile de gheață să pară mai întunecate decât ele. Dar oamenii de știință au crezut că inelele erau prea grele pentru a se fi format relativ recent, când era mai puțin material disponibil decât în ​​tinerețea sistemului solar pentru ca Saturn să le poată trage în inele.

Este posibil ca orbitele finale ale lui Cassini să fi rezolvat problema. În perioada premergătoare finalului misiunii sale în septembrie, Cassini a pășit între Saturn și inelele sale de 22 de ori (SN Online, 15.09.17). Aceste mișcări temeroase le-au permis astronomilor să măsoare diferența de tracțiune gravitațională experimentată de sonda doar de la Saturn și de la inele și planetă împreună.

Aceste măsurători dezvăluie că inelul B, care reprezintă 80% din masa totală a inelului, are aproximativ 15 miliarde de miliarde de kilograme, sau de 0,4 ori mai mult decât luna lui Saturn, Mimas, a declarat savantul planetar Luciano Iess de la Universitatea Sapienza din Roma, la întâlnirea din decembrie. 12.

Este suficient de ușor pentru a fi tânăr, spune omul de știință planetar Larry Esposito de la Universitatea din Colorado Boulder, un vechi susținător al inelelor care nu a fost implicat în noua lucrare. În 1983, Esposito a folosit datele de la sonda Voyager pentru a estima masa inelelor și a primit un răspuns similar. „Dar întotdeauna am crezut că asta a fost o subestimare”, spune el. „Sunt dezamăgit că nu sunt mai masivi.”

Iess a remarcat că a existat o forță gravitațională suplimentară care o împinge pe Cassini, care încă nu este explicată, astfel încât inelul B ar putea fi de fapt la fel de masiv ca două Mimaze. Dar asta este încă mai ușor decât sperase Esposito.

Ultima privire asupra prafului care plouă pe inele susține și tinerețea inelelor, a raportat savantul planetar Sascha Kempf de la Universitatea din Colorado Boulder pe 13 decembrie. Folosind toate măsurătorile de la instrumentul de numărare a prafului lui Cassini de când nava spațială a sosit pe Saturn. în 2004, Kempf și colegii săi au arătat că inelele încă luminoase colectează prea multă poluare cu praf pentru a-și menține strălucirea tinerească de miliarde de ani. „Datele noastre sugerează că inelul poate avea doar o vârstă de poluare de câteva sute de milioane de ani”, a spus Kempf. „Inelele sunt tinere.”

Luate împreună, cele două rezultate „într-adevăr argumentează pentru inele tinere”, spune Esposito. „Asta m-a trimis înapoi la punctul unu.”

Cum s-au format inelele rămâne un mister. Cea mai bună presupunere a lui Esposito este că o singură lună, aproximativ jumătate din masa lui Mimas, a fost ruptă acum aproximativ 200 de milioane de ani. Acel moment perfect este la fel de probabil ca să ajungi la jackpot-ul din Las Vegas, spune el. „Suntem foarte norocoși că am dezvoltat viață inteligentă pe Pământ și am lansat o navă spațială pe Saturn în timpul celor 200 de milioane de ani când se întâmplă să aibă inele în jurul ei”, spune el.

Paul Estrada de la Institutul SETI din Mountain View, California, unul dintre coautorii lui Kempf, crede că formarea inelului ar putea să nu fie un eveniment unic. În schimb, Saturn ar putea trece prin cicluri de luni și inele. În 2016, Matija Ćuk, tot de la Institutul SETI, și colegii săi au calculat că, dacă o fostă lună exterioară a lui Saturn s-ar fi mutat puțin spre interior, acea mișcare ar fi putut destabiliza întregul sistem lunar și ar fi forțat globurile pe orbite unde gravitația lui Saturn s-ar fi mărunțit. le în inele. Aceste inele s-ar putea acumula în luni noi și, în cele din urmă, pot trece din nou prin întregul proces. „S-ar fi putut întâmpla de multe ori”, spune Estrada.