Saturn’s Rings Are Young and Could Quickly Disappear

Cassinijev pogled iz orbite okoli Saturna, 2010

To je bil Cassinijev pogled iz orbite okoli Saturna 2. januarja 2010. Na tej sliki so obroči na nočni strani planeta znatno svetlejši, da jasneje razkrijejo svoje značilnosti. Podnevi so obroči osvetljeni tako z neposredno sončno svetlobo kot s svetlobo, ki se odbija od Saturnovih oblakov. Ta pogled v naravnih barvah je sestavljen iz slik, posnetih v vidni svetlobi z ozkokotno kamero vesoljskega plovila Cassini na razdalji približno 1,4 milijona milj (2,3 milijona kilometrov) od Saturna. Vesoljsko plovilo Cassini je svojo misijo končalo 15. septembra 2017. Zasluge: ASA/JPL-Caltech/Inštitut za vesoljske znanosti

Cassini mission data suggests that Saturn’s rings are young, possibly only a few hundred million years old, and could disappear in a similar timescale. The rings’ mass, purity, and debris accumulation rates indicate their relatively young age and short lifespan. Two studies show that the rings formed relatively recently and are rapidly losing mass, while a third predicts their disappearance within the next few hundred million years.

While no human could ever have seen Saturn without its rings, in the time of the dinosaurs, the planet may not yet have acquired its iconic accessories – and future Earth dwellers may again know a world without them.

Three recent studies by scientists at NASA’s Ames Research Center in California’s Silicon Valley examine data from NASA’s Cassini mission and provide evidence that Saturn’s rings are both young and ephemeral – in astronomical terms, of course.

The new research looks at the mass of the rings, their “purity,” how quickly incoming debris is added, and how that influences the way the rings change over time. Put those elements together, and one can get a better idea of how long they’ve been around and the time they’ve got left.

Saturn Ring King

Although all four giant planets have ring systems, Saturn’s is by far the most massive and impressive. Scientists are trying to understand why by studying how the rings have formed and how they have evolved over time. Three recent studies by NASA researchers and their partners provide evidence that the rings are a relatively recent addition to Saturn and that they may last only another few hundred million years. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

The rings are almost entirely pure ice. Less than a few percent of their mass is non-icy “pollution” coming from micrometeoroids, such as asteroid fragments smaller than a grain of sand. These constantly collide with the ring particles and contribute debris to the material circling the planet. The rings’ age has been hard to pin down, because scientists hadn’t yet quantified this bombardment in order to calculate how long it must have been going on.

Now, one of the three new studies[1] daje boljšo predstavo o skupni stopnji prihoda nezaledenelega materiala in s tem o tem, kako “kontaminirani” so morali biti obroči od njihovega nastanka. Raziskava, ki jo je vodila Univerza Colorado, Boulder, prav tako kaže, da mikrometeoroidi ne prihajajo tako hitro, kot so mislili znanstveniki, kar pomeni, da Saturnova gravitacija vleče material v obroče bolj učinkovito. Ti dokazi kažejo, da prstani niso mogli biti izpostavljeni tej kozmični toči več kot nekaj sto milijonov let – majhen delček 4,6 milijarde let starosti Saturna in Osončja.

Ta sklep podpira še en dokument,[2] Joe pod vodstvom Univerze Indiana zavzame drugačen zorni kot na nenehno trkanje prstanov ob majhne vesoljske kamne. Avtorji študije so identificirali dve stvari, ki sta bili v raziskavi precej zanemarjeni. Natančneje, preučevali so fiziko, ki ureja dolgoročni razvoj prstanov, in ugotovili, da sta dva pomembna elementa bombardiranje z mikrometeoroidi in način, kako se ostanki teh trkov porazdelijo znotraj obročev. Upoštevanje teh dejavnikov kaže, da bi lahko prstani dosegli sedanjo maso v nekaj sto milijonih let. Rezultati tudi kažejo, da so, ker so tako majhni, najverjetneje nastali, ko so nestabilne gravitacijske sile znotraj Saturnovega sistema uničile nekaj njegovih ledenih lun.

“Zamisel, da so Saturnovi ikonični glavni obroči lahko nedavna značilnost našega sončnega sistema, je bila sporna,” je dejal Jeff Kuzzi, raziskovalec Amesa in soavtor nedavnega članka, “vendar naši novi rezultati zagotavljajo popoln Are. Trifecta Cassinijevih meritev, zaradi katerih se je tej ugotovitvi težko izogniti. Kuzzi je bil tudi interdisciplinarni znanstvenik za misijo Cassini do Saturnovih prstanov.

Saturn je torej morda star več kot približno 4 milijarde let, preden sprejme današnjo obliko. Koliko časa pa je trajalo, da so prstani postali čudoviti prstani, kot jih poznamo danes?

Misija Cassini je ugotovila, da prstani hitro izgubljajo maso, ko material iz najbolj notranjih regij pade v planet. tretji papir,[3] pod vodstvom Univerze Indiana, prvič kvantificira, kako hitro material obroča teče v to smer – in meteoriti spet igrajo pomembno vlogo. Njihovi trki z obstoječimi delci obroča in način, kako se nastali delci vržejo navzven, se združijo v nekakšen tekoči trak gibanja, ki prenaša material obroča proti Saturnu. Z izračunom, kaj vse to potiskanje delcev pomeni za njihovo morebitno izginotje na planetu, so raziskovalci prišli do težkih novic za Saturn: v naslednjih nekaj sto milijonih let bi lahko izgubil svoje prstane.

Paul Estrada, raziskovalec Ames in soavtor vseh treh študij, je dejal: “Mislim, da nam ti rezultati povedo, da nenehno bombardiranje z vsemi temi ostanki nezemljanov ne le onesnaži obroče planetov, ampak jih sčasoma tudi uniči “Tudi moral bi narediti manj.” “Morda Uran‘In NeptunManjši in temnejši kolobarji so posledica tega procesa. Saturnovi prstani so sorazmerno težki in ledeni, zato je to znak njihove mladosti.

Mladost zvoni pa – žal! Tudi razmeroma kratkotrajna. Toda namesto da bi objokovali njihovo morebitno smrt, se ljudje morda počutijo hvaležni, da imajo vrste Rojen v času, ko je bil Saturn oblečen v petek, planetarna modna ikona, po kateri se lahko zgledujemo in preučujemo.

Referenca:

»Mikrometeorit zaradi padca Saturnovih prstanov povzroči, da njihova starost ni več kot nekaj sto milijonov let« avtorji Sasha Kempf, Nicolas Altobelli, Jürgen Schmidt, Jeffrey N. Kuzzi, Paul R. Estrada in Ralph Sarma, 12. maj 2023, znanstveni napredek,
DOI: 10.1126/sciadv.adf8537

Paul R. “Omejitve viskozne evolucije na začetno maso, starost in življenjsko dobo Saturnovih obročev, vključno z onesnaženjem in transportom zaradi bombardiranja z mikrometeoriti”, avtorja Estrada in Richard H. Durison, 9. maj 2023. Ikar,
DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115296

Richard H. Durison in Paul R. »Stopnje masnega pretoka v Saturnovih obročih zaradi balističnega transporta in masnega obremenjevanja« Estrada, 9. maj 2023, na voljo tukaj. Ikar,
DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115221

READ  Vesoljsko plovilo Voyager nas neprekinjeno zazna tudi zunaj našega sončnega sistema

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x