Un nou studiu dezvăluie cât de norocoși suntem să asistăm la inelele uimitoare ale lui Saturn: ScienceAlert

Inelele lui Saturn sunt una dintre bijuteriile sistemului solar, dar timpul lor pare să fie scurt și existența lor efemeră.

Studiu nou Ei indică faptul că inelele au între 400 de milioane și 100 de milioane de ani – o fracțiune din vârsta sistemului solar. Aceasta înseamnă că suntem norocoși să trăim într-o eră în care planeta uriașă are propriile sale inele minunate. Cercetările arată, de asemenea, că ar putea dispărea în alte 100 de milioane de ani.

Inelele au fost observate pentru prima dată în 1610 de astronomul Galileo Galilei care, datorită limitărilor rezoluției telescopului său, le-a descris inițial ca două planete mai mici de fiecare parte a corpului principal al lui Saturn, părând a fi în contact fizic cu acesta.

În 1659, astronomul olandez Christiaan Huygens a publicat Systema Saturniumdevenind primul care le-a descris ca fiind un sistem inel subțire, plat, care nu atinge planeta.

De asemenea, a arătat cum se schimbă aspectul lor, văzut de pe Pământ, pe măsură ce cele două planete orbitează în jurul Soarelui și de ce par să dispară în anumite momente. Acest lucru se datorează faptului că geometria lor de vizualizare ne face să le vedem periodic pe Pământ.

Inelele sunt vizibile pentru oricine are un binoclu potrivit sau un telescop modest în curte. Aruncând alb pe globul galben pal al lui Saturn, inelele sunt compuse aproape în întregime din miliarde de particule de apă-gheață, care fluoresc prin împrăștierea luminii solare.

În mijlocul acestui material înghețat se află depozite de chestii întunecate și prăfuite. În știința spațială, termenul „praf” se referă de obicei la granule mici Din material stâncos, mineral sau bogat în carbon, care este vizibil mai întunecat decât gheața. De asemenea, sunt denumiți în mod colectiv micrometeoriți. Aceste boabe pătrund în sistemul solar.

Ocazional, îi puteți vedea intrând în atmosfera Pământului noaptea ca fulgere. Câmpurile gravitaționale ale planetelor au ca efect lărgirea sau concentrarea acestui praf planetar „cădere”.

În timp, această toamnă adaugă masă unei planete și îi schimbă compoziția chimică. Saturn este un gigant gazos cu un diametru de aproximativ 60.000 km, de aproximativ 9,5 ori mai mare decât cel al Pământului și o masă de aproximativ 95 de ori mai mare decât cea a Pământului. Aceasta înseamnă că are o „pută gravitațională” foarte mare (câmpul gravitațional care înconjoară un obiect în spațiu) și este foarte eficient în direcționarea boabelor de praf către Saturn.

curs de coliziune

Inelele se întind de la aproximativ 2.000 de kilometri deasupra vârfurilor norilor lui Saturn până la aproximativ 80.000 de kilometri, ocupând o cantitate mare de spațiu. Când praful care căde trece prin el, acesta se poate ciocni cu particulele de gheață din inele. În timp, praful întunecă treptat inelele și le crește masa.

Cassini-Huygens a fost o navă spațială robotizată lansată în 1997. A ajuns la Saturn în 2004 și a intrat pe orbita planetei, unde va rămâne până la finalul misiunii în 2017. Analizor de praf cosmic (CDA).

Folosind date de la CDA, autorii din noua lucrare au comparat populația actuală de praf din spațiul din jurul lui Saturn cu masa estimată de material praf întunecat din inele. Ei au descoperit că inelele nu au mai mult de 400 de milioane de ani și pot avea o vechime de până la 100 de milioane de ani. Acestea pot părea scale de timp lungi, dar sunt mai puțin de o zecime din cei 4,5 miliarde de ani ai sistemului solar.

Aceasta înseamnă, de asemenea, că inelele nu s-au format în același timp cu Saturn sau cu celelalte planete. Ele sunt, în termeni cosmici, o adăugare recentă la sistemul solar. Pentru mai mult de 90% din existența lui Saturn, aceștia nu au existat.

Steaua Mortii

Acest lucru duce la un alt mister: Cum s-au format mai întâi inelele, având în vedere că toate planetele și lunile majore din sistemul solar s-au format mult mai devreme? Masa totală a inelelor este de aproximativ jumătate din cea a uneia dintre lunile mai mici de gheață ale lui Saturn, multe dintre acestea prezentând caracteristici de impact masiv pe suprafețele lor.

Unul în special, Little Moon Mimassupranumit Steaua Morții, pe suprafața sa se află un crater de impact de 130 de kilometri lățime numit Herschel.

Acesta nu este în niciun caz cel mai mare crater din sistemul solar. Cu toate acestea, Mimas are doar aproximativ 400 de kilometri lățime, așa că acest impact nu a avut nevoie de multă energie pentru a șterge Luna. Mimas este compus din gheață de apă, la fel ca inelele, așa că este posibil ca inelele să se fi format dintr-un astfel de impact cataclismic.

inel de ploaie

Oricare ar fi forma lor, viitorul inelelor lui Saturn este fără îndoială. Impactul boabelor de praf asupra particulelor de gheață are loc la viteze foarte mari, rupând mici fragmente de gheață și praf departe de particulele părinte.

Lumina ultravioletă de la soare face ca aceste părți să devină încărcate electric efect fotoelectric. La fel ca Pământul, Saturn are un câmp magnetic și, odată încărcate, aceste bucăți mici de gheață sunt eliberate din sistemul inelar și prinse de câmpul magnetic al planetei.

Coordonându-se cu gravitația planetei gigantice, acestea sunt apoi direcționate în jos în atmosfera lui Saturn. Această „ploaie de inel” a fost observată pentru prima dată de la distanță de navele spațiale Voyager 1 și Voyager 2 în timpul scurtelor lor zboruri pe Saturn, la începutul anilor 1980.

în ultimele zile Hârtie din 2018 Oamenii de știință au folosit numărătoarea de praf, din nou de la CDA, când Cassini a zburat între inele și vârfurile norilor lui Saturn, pentru a vedea cât de multă gheață și praf s-a pierdut din inele de-a lungul timpului. Acest studiu a arătat că aproximativ un bazin de inele de dimensiuni olimpice este pierdut în atmosfera lui Saturn la fiecare jumătate de oră.

Acest debit a fost folosit pentru a estima că, având în vedere masa lor actuală, este posibil ca inelele să dispară în mai puțin de 100 de milioane de ani. Aceste inele frumoase au o istorie agitată și, dacă nu sunt reînnoite într-un fel, vor fi devorate de Saturn.

Gareth Doriancercetător postdoctoral în științe spațiale, Universitatea din Birmingham

Acest articol a fost republicat din Conversaţie Sub licență Creative Commons. Citeste Articolul original.