Možete li zamisliti Sunčev sustav bez Saturnovih prstenova? Možete li zamisliti Zemlju u vrijeme dok su dinosaurusi lutali planetom? Prema novom radu, njih su se dvije mogle poklopiti.
Podaci iz misije Cassini pokazuju da su Saturnovi prstenovi stari samo 10 do 100 milijuna godina. Oni možda nisu bili tamo za vrijeme vladavine dinosaura, a mogu biti prilično moderan razvoj našeg Sunčevog sustava.
Cassini je prikupio te podatke tijekom svoje posljednje orbite oko Saturna 2017. godine, 13 godina nakon što je stigao u plinski div. Kako mu je ponestalo goriva, Cassini tim poslao je svemirski brod u niz od 22 super-bliske orbite između Saturna i njegovih prstenova, 2600-3900 km (1600-2400 milja) iznad oblačnih vrhova. Podaci iz tih ronjenja doveli su znanstvenike do nove procjene dobi za Saturnove prstenove.
"Jedino tako približivši se Saturnu u Cassinijevoj posljednjoj orbiti uspjeli smo prikupiti mjerenja kako bismo napravili nova otkrića."
Voditelj studije Luciano Iess, Cassini radio tim, Sveučilište Sapienza u Rimu.
U 6 od 22 bliske orbite, Cassini je uspostavio radio vezu sa Zemljom. Promatrajući tu vezu, znanstvenici su mogli utvrditi Saturnovo gravitacijsko polje i masu njegovih prstenova. Nove procjene dobi temelje se na tim podacima, a rezultati su objavljeni u radu pod nazivom "Mjerenje i implikacije Saturnova gravitacijskog polja i prstenaste mase."
Prije ovih dubokih zarona, Cassini je uvijek bio izvan prstenova, što znači da su bilo kakva gravitacijska očitavanja bila kombinacija Saturnove mase i mase prstenova. Zaronivši između planeta i njegovih prstenova, Cassini je uspio odvojiti Saturnovu gravitaciju od prstenova, omogućujući mjerenje mase prstenova.
Kako novi rad kaže, "Unutrašnja struktura Saturna, dubina njegovih vjetrova i masa i starost njegovih prstenova ograničavaju njegovo nastajanje i evoluciju." Cassini je, barem dijelom, poslan na Saturn kako bi shvatio kako se svi ti čimbenici slažu. U radu se nastavlja, "Mjerenja gravitacije na Saturnu mogu se koristiti za određivanje mase prstenova, koja je dinamičkim i kompozicijskim metodama datiranja povezana s njihovom dobi."
Ovaj rad, vođen članom Cassinijevog znanstvenog tima radija Lucianom Iessom sa Rimskog sveučilišta Sapienza, usredotočio se samo na prstenove A, B i C. Masa ostalih mnogo manjih prstenova smatrana je zanemarivom.
"Jedino tako približivši se Saturnu u Cassinijevoj posljednjoj orbiti uspjeli smo prikupiti mjerenja kako bismo napravili nova otkrića", rekao je glavni autor Luciano Iess. "A ovim radom Cassini ispunjava temeljni cilj svoje misije: ne samo odrediti masu prstenova, već i upotrijebiti informacije za pročišćavanje modela i određivanje starosti prstenova."
Kako nam govori masa Saturnovih prstenova?
Znanstvenici već znaju da postoji veza između mase Saturnovih prstenova i njihove starosti. Što je masa prstenova niža, oni su mlađi. To je zato što su prstenovi svijetli i većinom su napravljeni od leda. Tijekom dugog razdoblja one bi bile kontaminirane otpadom i potamnile, što ukazuje na veću starost. Također, da bi bili stariji, morali bi biti mnogo masivniji da bi ovo dugo preživjeli. Ne mogu biti stari i svijetli. Dakle, sada kad znanstvenici imaju bolji izračun mase prstenova, oni mogu preciznije procijeniti starost.
Ova procjena starosti prstenova u suprotnosti je s ranijim studijama koje se temelje na Cassinijevim podacima. Studija iz 2008. sugerirala je da su prstenovi stari milijarde godina. Tijekom godina, druge su studije napravile sličan slučaj. No do sada nijedna studija nije imala točna mjerenja mase s kojima bi se moglo raditi.
Još uvijek ostaje problem kako su se formirali prstenovi. Novi dokazi o mladim prstenovima daju vjerodostojnost teorijama da su nastali iz komete koji je lutao preblizu i bila je rastrgana Saturnovom gravitacijom - ili događajem koji je razbio raniju generaciju ledenih mjeseci.
"Za mlađe prstenove potreban bi bio kometa ili kentaur (jedna od skupina malih ledenih predmeta) ili možda čak i mjesec koji se pomiče preblizu Saturnu. Saturnova gravitacija raspala bi taj objekt i tada bi se preostali komadići nastavili formirati prstenove ", objasnila je Linda Spilker, Nasina naučnica Cassini projekta 2017. godine.
Dugo se mislilo da su prstenovi stari milijarde godina, a nastali su ubrzo nakon što je Saturn to učinio. No, kako znanstvenici rade na tom problemu, a kako dobivamo sve bolje i bolje podatke, takav pogled propada. Sve više izgleda kao da se nešto preblizu Saturnu u bliskoj prošlosti i raspadalo, tvoreći prstenove.
Koliko Saturnovi prstenovi važu?
Prema tim novim mjerenjima, masa Saturnovih prstenova iznosi (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, odnosno oko 15,4 sextillion kg. Dakle, prstenovi imaju masu otprilike upola manju od Saturnovog mjeseca Mimas. Samo da imate nešto zanimljivo za reći na sljedećem koktelu.
Izvori:
- Istraživački rad: Mjerenje i implikacije Saturnova gravitacijskog polja i mase prstena
- Press Release: NASA-in Cassini podaci pokazuju Saturnove prstenove relativno nove
- BBC News: Cassini nagovještava mladost za Saturnove prstenove
- Wikipedia: Prstenovi Saturna
- Svemirski magazin: Saturnovi prstenovi mogu biti stari milijarde godina
