Cassinijeva misija u Saturnu završila je prije godinu i pol, ali znanstveni rezultati i dalje dolaze iz svih podataka koje je prikupio. Kad se Cassini u posljednjim mjesecima približio Saturnu, vrlo je detaljno pogledao prstenove plinskog diva, putujući između njih i samog planeta. Ta detaljna inspekcija pokrenula je dosta pitanja o svim interakcijama oblikovanjem tih prstenova.
Novi rad objavljen u časopisu Science predstavlja neke od rezultata Cassininog krupnog pogleda na prstenove.
Sitni mjesečevi obiluju unutar Saturnovog prstenastog sustava, a ta tijela djeluju u interakciji s ledenim česticama koje čine najveći dio prstenova. To rezultira različitim oblicima i teksturama u prstenastoj strukturi, baš kao i kako se planeti formiraju u protoplanetarnom disku oko zvijezde. To znači da su prstenovi poput laboratorija u koji znanstvenik može zaviriti kako bi naučio o formiranju planeta.
"Ovi novi detalji o tome kako Mjeseci na razne načine kipaju prstenje pružaju prozor u stvaranje sunčevog sustava ..."
Vodeći autor i Cassini znanstvenik Matt Tiscareno iz Instituta SETI u Mountain Viewu u Kaliforniji.
Tijekom posljednjeg pogleda svemirske letjelice na prstenove, otkrio je teksture i uzorke koji se kreću od nespretnih do slamnatih. Ova raznolikost postavlja pitanja o tome kako su se tačno oblikovali i kakva ih je povijest interakcija oblikovala. Pitanjima se dodaje kako se boja, temperatura i kemija mijenjaju u strukturi prstena.
No, poput mnogih znanosti, i ova studija postavlja nova pitanja i baca malo svjetla na postojeća pitanja.
F prsten najudaljeniji je prsten u Saturnovoj strukturi prstenova, a vjerojatno je najaktivniji. Sadrži značajke koje se u razmacima mogu razlikovati od nekoliko sati. Studija iz 2008. pokazala je da u F prstenu djeluje nekoliko mlaza, a njihovi sudari i gravitacijski učinci odgovorni su za neke nakupine i uzdužne kanale u tom prstenu.
U ovom novom radu, istraživači su se uklopili u niz pruga generiranih udarcima u prstenu F koji imaju istu dužinu i orijentaciju. Zaključuju da je jato udaraca koje je istovremeno pogodilo prstenove. Ovo je važno jer izbacuje krhotine od kamena kao uzrok i ističe ulogu koju struje materijala koje okružuju Saturna igraju u oblikovanju strukture prstenova.
"Ovi novi detalji o tome kako mjesečevi na razne načine kipaju prstenove pružaju prozor u stvaranje sunčevog sustava, gdje također imate diskove koji se razvijaju pod utjecajem masa ugrađenih u njih", rekao je glavni autor i Cassini znanstvenik Matt Tiscareno iz SETI-ja Institut u Mountain Viewu, Kalifornija.
Izvrsni pogledi prstenova izbliza prstenova koje je Cassini zarobio tijekom svojih orlova za ispašu prstena između prosinca 2016. i travnja 2017. pokazali su tri različita tipa građevina: nezgrapni, glatki i prugasti. Oni također jasno pokazuju da tri tipa postoje u pojasevima s oštrim granicama međusobno. Razlog za to je nejasan, jer znanstvenici ne mogu prepoznati nikakve karakteristike prstena vezane pojasevima.
"Mora se dogoditi nešto drugačije u karakteristikama čestica ... A još ne znamo što je to."
Vodeći autor i Cassini znanstvenik Matt Tiscareno iz Instituta SETI u Mountain Viewu u Kaliforniji.
"Ovo nam govori kako izgled prstena nije samo funkcija količine materijala", rekao je Tiscareno. "Mora postojati nešto drukčije u karakteristikama čestica, što možda utječe na ono što se događa kad se dvije čestice prstena sudaraju i odskoče jedna od druge. A još ne znamo što je to. "
Cassini je imao još tajanstvenije nalaze koje je otkrio njegov vidljivi i infracrveni spektar za mapiranje (VIMS). Kao što ime kaže, prstenove je slikala i u vidljivom i u infracrvenom. VIMS je pronašao neobično slabe vodeno-ledene trake u najudaljenijem dijelu A prstena. To je neočekivano otkriće, budući da je poznato da je to područje vrlo reflektirajuće, a velika reflektivnost obično znači manje kontaminirani led, a time i jače pojaseve vodenog leda.
VIMS je imao više iznenađenja. Iako su znanstvenici već znali da je vodeni led glavna komponenta Saturnovih prstenova, bili su prilično sigurni da su prisutni i drugi lekovi poput leda amonijaka i metana. Ali VIMS nije mogao pronaći niti jedan od ova dva oka, niti je mogao naći organske spojeve, koji bi trebali biti tamo s obzirom na organski materijal koji je Cassini prethodno pronašao kako dolazi iz D prstena u atmosferu Saturna.
"Da su organke prisutne u velikim količinama - barem u glavnim prstenima A, B i C - vidjeli bismo ih", rekao je Phil Nicholson, Cassini VIMS znanstvenik sa Sveučilišta Cornell u Ithaci, New York. "Još nisam uvjeren da su oni glavni sastojak glavnih prstenova."
Ovo su zanimljiva nova otkrića za Saturnove znanstvenike i zagonetke su kojima su potrebni novi modeli za objašnjenje. Ali nitko od njih ne može nadmašiti Cassinijevo najčudnije otkriće: da su Saturnovi prstenovi mnogo mlađi nego što se mislilo.
Prema NASA-ovom istraživačkom centru Jeff Cuzzi, ulazimo u novu fazu proučavanja Saturna koji će razviti nove modele koji će objasniti ta nova otkrića.
"Toliko više vidimo i približavamo se, dobivamo nove i zanimljivije zagonetke", rekao je Cuzzi. "Tek smo krenuli u sljedeću fazu, koja gradi nove, detaljne modele evolucije prstena - uključujući i novo otkrivenje iz Cassinijevih podataka da su prstenovi mnogo mlađi od Saturna."
Znanost je i uzbudljiva i frustrirajuća jer svaki novi napredak u razumijevanju donosi svoja pitanja. To se sigurno odnosi na novo istraživanje zasnovano na podacima iz Cassinijeva najbližeg, najboljeg pogleda na Saturn i njegove prstenove.
"To je poput pojačavanja snage još jednom zarezom na onome što smo mogli vidjeti u prstenima. Svatko je samo imao jasniji prikaz onoga što se događa ", rekla je Linda Spilker, Cassini projektna znanstvenica u NASA-inom laboratoriju za mlazni pogon. "Dobivanje te dodatne rezolucije odgovorilo je na mnoga pitanja, ali toliko je još mučnih."
Izvori:
- Priopćenje za javnost: NASA-in Cassini otkrio novo kiparstvo u Saturnovim prstenima
- Istraživački rad: Cassini-Huygensovo istraživanje Saturnovog sustava: 13 godina otkrića
- Istraživački rad: Određivanje strukture Saturnovog F prstena po obližnjim mjesečinama
- NASA: Cassini Misija
- Svemirski magazin: Mimas gura kroz Saturnove prstenove poput snježne mećave
