Odkąd Galileo Galilei odkrył oszałamiające pierścienie Saturna około 400 lat temu, naukowcy zastanawiali się, jak i kiedy się utworzyli. Teraz jako Lisa Grossman w ScienceNews raporty, badacze analizujący dane ze statku kosmicznego Cassini sugerują, że w rzeczywistości są one pozostałościami co najmniej jednego z księżyców Saturna - i są zaskakująco nowym dodatkiem.
Pierścienie Saturna były dla astronomów zagadką. Niektórzy wcześniej sugerowali, że tarcze z kawałków skał i lodu mogą pozostać materiałem z formacji planety i istnieją tam od miliardów lat. Ale dawni naukowcy wysunęli pogląd, że mogą być alternatywnie pozostałościami księżyców saturnian.
Ale żadne źródło nie pasuje całkowicie. Naukowcy argumentowali, że gdyby pierścienie istniały od czasu powstania Saturna około 4 miliardów lat temu, pierścienie powinny być ciemniejsze. Twierdzą, że ciągłe bombardowanie promieniowaniem kosmicznym od czasu tej wczesnej formacji powinno zaciemnić skałę i lód. Z drugiej strony inni twierdzą, że układ pierścieniowy jest prawdopodobnie dość gęsty. Jeśli nie powstały we wczesnych dniach Saturna, skąd cały ten materiał pochodzi z naszego stosunkowo czystego Układu Słonecznego?
Teraz nowe spostrzeżenia ze statku kosmicznego Cassini, przedstawione podczas jesiennego spotkania Amerykańskiej Unii Geofizycznej w Nowym Orleanie, mogą dostarczyć pewnych wskazówek. Statek wykonał 22 śmiałe spadki przez szczelinę między Saturnem i jego pierścieniami, zanim uderzył w planetę we wrześniu ubiegłego roku. I jak donosi Paul Voosen w Science, podczas tych ostatnich prób Cassini był w stanie określić gęstość pierścienia B za pomocą efektu Dopplera. Naukowcy odkryli, że pierścień, który stanowi około 80 procent masy pierścieni, nie jest tak gęsty, jak początkowo sądzono. Jego masa odpowiada jedynie około 40 procentom małego księżyca Saturna Mimas.
Druga linia dowodów pochodzi z 12 lat danych zebranych przez Cassini's Cosmic Dust Analyzer. Jak donosi Voosen, Saturn i jego pierścienie są stale obrzucane deszczem pyłu i mikrometeorytów z krawędzi Układu Słonecznego, który z czasem powinien przyciemnić jasny lód wodny znajdujący się w jego pierścieniach. Do Cassini badacze nie wiedzieli, ile tego materiału zbombardowało planetę, ale korzystając z danych o statku, naukowcy szacują, że pierścienie mają około 150 milionów do 300 milionów lat - a nawet młodszych.
Larry Esposito z University of Colorado, Boulder, planetolog, który nie był zaangażowany w badania, wcześniej uważał, że pierścienie są po starszej stronie. Ale mówi Voosenowi, że dowody są przekonujące. „Te dwa wyniki Cassini naprawdę mocno argumentują, że pierścienie są młode, może poniżej 200 milionów lat”, mówi.
Wcześniejsze wskazówki wskazywały, że pierścienie nie były tak gęste, jak sądzono. Jak wyjaśnia Espisito, dane z misji Voyager w latach 80. sugerowały podobnie niską masę, ale naukowcy wątpili w wynik. Mówi Grossmanowi, że chociaż naukowcy nie wiedzą dokładnie, jak powstały pierścienie, możliwe jest, że księżyc o wielkości połowy Mimasa został rozerwany około 200 milionów lat temu, tworząc materiał, który połączył się w pierścień.
Możliwe jest nawet, że Saturn przechodzi cykl pierścieniowy. W 2016 r. Naukowcy modelowali różne orbity niektórych spośród 62 znanych księżyców Saturna. Badając siły pływowe Saturna, odkryli, że jego wewnętrzne księżyce są prawdopodobnie bardzo młode, mają mniej niż 100 milionów lat i tworzą się w wieku dinozaurów. Naukowcy uważają, że te młode księżyce i układ pierścieniowy powstały, gdy orbita poprzedniej generacji księżyców saturnian została naruszona, powodując ich zderzenie; resztki zostały następnie rozdrobnione na pierścienie. Z czasem pierścienie złączyły się w nowe księżyce.
W pewnym sensie piękne pierścienie Saturna są efemerycznym prezentem dla astronomów. „Mamy szczęście, że rozwinęliśmy inteligentne życie na Ziemi i wystrzeliliśmy statek kosmiczny na Saturna w ciągu 200 milionów lat, kiedy zdarza się, że otaczają go pierścienie”, mówi Esposito Grossmanowi.
To nie jest pierwszy niesamowity wgląd z nurkowań Grand Finale Cassini. Wcześniej w tym tygodniu badacze ogłosili również, że pierścienie wpływają na gęstość jonosfery planety.
