Viete si predstaviť slnečnú sústavu bez Saturnových prstencov? Viete si predstaviť Zem v čase, keď dinosaury potulovali planétu? Podľa nového dokumentu sa mohli obe zhodovať.
Údaje z misie Cassini ukazujú, že Saturnove prstence môžu mať len 10 až 100 miliónov rokov. Možno tam neboli počas vlády dinosaurov a v skutočnosti to môže byť celkom moderný vývoj v našej slnečnej sústave.
Cassini tieto údaje zhromaždila počas svojich posledných obežných dráh okolo Saturn v roku 2017, 13 rokov po príchode k plynovému gigantu. Keď sa minuli palivo, tím Cassini vyslal kozmickú loď na sériu 22 super blízkych dráh medzi Saturnom a jeho prstencami, 2600 - 3900 km (1600 - 2400 míľ) nad vrcholmi mrakov. Údaje z týchto ponorov viedli vedcov k tomuto novému odhadu veku pre Saturnove prstene.
"Iba tým, že sme sa dostali tak blízko k Saturnovi na konečných obežných dráhach Cassini, sme dokázali zhromaždiť merania a urobiť nové objavy."
Vedúci štúdie Luciano Iess, tím rádiológie Cassini na Sapienza University v Ríme.
Na šiestich z 22 blízkych dráh vytvoril Cassini rádiové spojenie so Zemou. Sledovaním tohto prepojenia vedci dokázali určiť Saturnovo gravitačné pole a množstvo jeho prstencov. Odhady nového veku sú založené na týchto údajoch a výsledky boli uverejnené v dokumente s názvom „Meranie a dôsledky Saturnovho gravitačného poľa a hmotnosti prstencov“.
Pred týmito hlbokými ponormi bola Cassini vždy mimo krúžkov, čo znamenalo, že akékoľvek gravitačné odčítania boli kombináciou Saturnovej hmoty a hmotnosti prstencov. Cassini sa ponorením medzi planétu a jej krúžky dokázal oddeliť Saturnovu gravitáciu od prstencov, čo umožnilo zmerať hmotnosť prstencov.
Ako hovorí nový dokument: „Vnútorná štruktúra Saturnu, hĺbka jeho vetra a hmotnosť a vek jeho prstencov obmedzujú jeho formovanie a vývoj.“ Cassini bol poslaný do Saturn, aspoň čiastočne, aby pochopil, ako sa všetky tieto faktory zhodujú. V článku sa ďalej hovorí: „Merania gravitácie v Saturn sa dajú použiť na určenie hmotnosti prstencov, ktorá súvisí s ich vekom pomocou dynamických a kompozičných datovacích metód.“
Tento dokument pod vedením člena rádiového vedeckého tímu Cassini Luciana Iessa z univerzity v Sapienza v Ríme, ktorý sa zameriaval iba na krúžky A, B a C. Hmotnosť ostatných oveľa menších krúžkov sa považovala za zanedbateľnú.
"Iba tým, že sme sa dostali tak blízko k Saturnovi na konečných obežných dráhach Cassini, sme dokázali zhromaždiť merania na uskutočnenie nových objavov," uviedla vedúca autorka Luciano Iess. „A touto prácou Cassini plní základný cieľ svojej misie: nielen určiť hmotnosť prsteňov, ale použiť informácie na vylepšenie modelov a určiť vek prsteňov.“
Ako nám hovorí svätý prsteň Saturnových prsteňov?
Vedci už vedia, že existuje súvislosť medzi hmotnosťou Saturnových prstencov a ich vekom. Čím nižšia je hmotnosť krúžkov, tým sú mladšie. Je to preto, že prstene sú svetlé a väčšinou sú vyrobené z ľadu. Po dlhú dobu by sa znečistili troskami a stmavli, čo by naznačovalo vyšší vek. Tiež, aby boli staršie, museli by byť omnoho masívnejšie, aby prežili tak dlho. Nemôžu byť staré aj jasné. Takže teraz, keď vedci majú lepší výpočet hmotnosti prsteňov, môžu presne odhadnúť vek.
Tento odhad veku krúžkov ide proti predchádzajúcim štúdiám založeným na údajoch Cassini. Štúdia z roku 2008 naznačila, že prstene sú staré miliardy rokov. V priebehu rokov sa podobné prípady objavili aj v iných štúdiách. Až doteraz však žiadna štúdia nemala presné merania hmotnosti, s ktorými by bolo možné pracovať.
Problém, ako sa vytvorili krúžky, stále pretrváva. Nový dôkaz mladých prsteňov dáva teórii dôvery, že sa utvorili z kométy, ktorá sa prútila príliš blízko a bola roztrhaná Saturnovou gravitáciou - alebo udalosťou, ktorá rozpadla skoršiu generáciu ľadových mesiacov.
"Pre mladšie prstene by to vyžadovalo kométu alebo kentaura (jeden zo skupiny malých, ľadových predmetov) alebo možno aj mesiac, ktorý by sa priblížil k Saturnovi." Saturnova gravitácia by tento predmet rozpadla a zvyšné kúsky by potom pokračovali do podoby prstencov, “vysvetlila Linda Spilker, vedkyňa projektu Cassas v spoločnosti Nasa v roku 2017.
Dlho sa myslelo, že prstene majú miliardy rokov a vytvorili sa krátko po tom, čo Saturn urobil. Ale ako vedci pracujú na tomto probléme, a keď získavame lepšie a lepšie údaje, tento pohľad ustupuje. Vyzerá to čoraz viac, akoby sa v nedávnej minulosti niečo priblížilo Saturnovi a rozpadlo sa, čím vytvorili prstene.
Koľko vážia Saturnove prstene?
Podľa týchto nových meraní je hmotnosť Saturnových prstencov (1,54 ± 0,49) × 1019 kg alebo asi 15,4 sextillion kg. Takže krúžky majú hmotnosť asi polovicu hmotnosti Saturnovho mesiaca Mimas. Len tak máte na svojom ďalšom večierku niečo zaujímavé.
Zdroj:
- Výskumná štúdia: Meranie a implikácie Saturnovho gravitačného poľa a kruhovej hmoty
- Tlačová správa: Údaje spoločnosti Cassini od spoločnosti NASA ukazujú, že Prstene Saturn sú relatívne nové
- BBC News: Cassini naznačuje v mladom veku Saturnove prstene
- Wikipedia: Rings of Saturn
- Vesmírny časopis: Saturnove prstene môžu byť staré miliardy rokov
