Saturnov mjesec Mimas najmanji je od najvećih mjeseci plinskog giganta. (Saturn ima 62 mjeseca, ali neka od njih su maleni mjesečevi promjera manje od 1 km.) Dvije nove studije pokazuju kako se Mimas ponašao kao vrsta snježnog pluga šireći Cassinijevu podjelu između Saturnovih prstenova.
Saturnovi ikonični prstenovi razdvajaju ga od ostalih planeta Sunčevog sustava. Ne postoji znanstveni konsenzus o tome kako su se tačno formirali. Teorija kaže da su se formirali rano u povijesti Sunčevog sustava, dok podaci iz misije Cassini sugeriraju da su se formirali mnogo kasnije, možda za vrijeme vladavine dinosaura. Podaci iz Cassinijeve takozvane Grand Finale ukazuju na to da su prstenovi stari 200 milijuna godina ili mlađi. No iako je njihova povijest neizvjesna, još uvijek znamo od čega se sastoje: gotovo su sav vodeni led, s nekim kamenitim komadima.
Nazivaju ih Saturnovi prstenovi, jer postoje više prstenova razdvojenih prazninama koje se zovu odjeljci. Najveći, najvidljiviji jaz zove se Cassini divizija. Nalazi se između onog što se naziva A prsten i B prstena, a divizija je široka oko 4.800 km.
Postoje dvije nove studije koje pomažu objasniti kako je nastao i proširio Cassini odjel. Prvi je "Formiranje Cassinijeve divizije - I. Oblikovanje prstenova Mimasom prema unutra", a drugi je "Formiranje Cassinijeve divizije - II. Moguće povijesti Mima i Enceladusa. " Oba su objavljena u mjesečnim bilješkama Kraljevskog astronomskog društva u lipnju 2019. godine. Oboje su ista grupa autora iz istraživačkih instituta u Francuskoj.
Studije pokazuju da je mjesec Mimas djelovao poput snježnog pluga i gurnuo čestice koje čine A i B prstenove razdvajajući, šireći Cassinijevu podjelu na trenutnu širinu od 4800 km. To se događa orbitalnom rezonancom.
Unutarnji rub odjeljenja Cassini zove se Huygenska praznina. Čestice leda i stijena u Huygenskoj praznini na unutarnjem rubu Cassinijeve divizije nalaze se u orbitalnoj rezonanci 2: 1 s Mimasom. To znači da su za te Mimasove orbite te čestice dva puta u orbiti. Kao rezultat toga, Mimas neprestano gravitacijski povlači te čestice, tjerajući ih u orbite izvan jazbine. Kao snježna pahulja.
Prirodna tendencija Mjeseca je da se kreće dalje od planeta domaćina. Samo gravitacija planeta domaćina može to provjeriti. Ali u Mimasovom slučaju dogodilo se nešto drugo zbog čega se on kretao prema unutra do 9.000 km, a proces se proširio na pola ove udaljenosti. Samo je gubitak energije mogao uzrokovati Mimasovu unutarnju migraciju.
Istraživači kažu da bi Mimas grijanjem morao gubiti energiju, što bi zauzvrat rastopilo unutarnji led mjeseca i oslabilo kore. Ali sada, kad nam je svemirska letjelica Cassini pružala tako izvrsne poglede na površinu Mimasa, taj scenarij ne odgovara. Mimasova površina još uvijek ima dokaze o drevnim utjecajima, kojih ne bi bilo kada bi kora bila oslabljena.
Tim istraživača ima drugu hipotezu koja uključuje još jedan Saturnov mjesec, Enceladusa. Enceladus je primjetljiv jer ima podzemni ocean, što je otkrila i svemirska letjelica Cassini. Prema ovoj hipotezi, i Mimas i Enceladus izgubili su energiju orbitalnom rezonancom. Ovo bi grijalo oba mjeseca, stvarajući podzemne oceane. Međutim, ova je hipoteza nepotvrđena, posebno jer postojanje podzemnog oceana na Mimasu nikada nije dokazano. (Na površini nema znakova.)
Ono što je jasno jest da je Mimas opet počeo migrirati prema van. Prema proračunima u tim radovima, za oko 40 milijuna godina nestaće Cassinijeve divizije.
Ova studija može imati neke fascinantne implikacije na proučavanje egzoplaneta. Prema autorima, kada astronomi pronađu egzoplanete s prstenastim strukturama oko sebe, to bi moglo značiti prisustvo mjeseca. A ako postoje mjesečevi mjeseci, oni možda imaju podzemne oceane. A u tim oceanima možda i život.
Izvori:
- Press Release: Saturnov mjesec Mimas, snježna pahulja u planetama
- Istraživački rad: Formiranje Cassinijeve divizije - I. Oblikovanje prstenova Mimasovom unutarnjom migracijom
- Istraživački rad: Ustrojstvo Cassini odjela - II. Moguće povijesti Mima i Enceladusa
- Istraživački rad: Utjecaji plime na hipotezu o oceanu Mimasa
- Svemirski magazin: Svemirska letjelica Cassini potvrdila je podzemni ocean na Enceladusu
- NASA: Mimas u dubini
