Цассини, мала свемирска летелица која је могла, излази напоље. Следећа четири месеца најсофистициранија сонда икад направљена ће неславно плесати између Сатурна и њених ледених прстенова, снимајући спектакуларне слике ове никад истражене регије. У овом великом финалу свог двадесетогодишњег путовања, Цассини ће скренути нову пажњу на порекло онога што је већ најгламурознији - и мистичнији - сет прстенова у Сунчевом систему.
Сличан садржај
- Цассини враћа прво слике са својих ронилаца из Сатурна
- Бие Бие Цассини, свемирска сонда која је открила Сатурнове тајне
- Погледајте нове слике Сатурна са Цассинијеве најновије орбите
За астрономе, највећа мистерија ових прстенова је њихова старост. Иако се дуго сматра древном, последњих година њихова се залеђеност нашла под расправом, а докази указују на младалачку формацију. Сада нова истраживања подржавају идеју да су Сатурнови прстенови стари милијарде, а не милиони.
У неком тренутку историје Сатурна, диск прашине и гаса око Месеца спојио се у невероватне прстенове које данас видимо. Неки месеци који луче из и из тих прстенова можда су настали од истог материјала, што значи да би излазак на те месеце могао да нам помогне у доби Сатурнових прстенова. Али према новом истраживању, три те унутрашње луке су старије него што су научници претпоставили - наговештавајући и древно порекло за прстенове.
"То је врло цоол слагалица, јер је све повезано", рекао је Едгард Ривера-Валентин из Арецибо опсерваторија у Порторику. Уместо да се избори за доба свих месеци и прстенова, Ривера-Валентин полако пролази свој пут кроз изазов, корак по корак. "Покушавам изрезати један комад" слагалице, каже он.
Године 2016. Ривера-Валентин је почео да користи нове рачунарске моделе како би испитао историју колизије Сатурнових луна Иапетус и Рхеа и открио да су се оне формирале почетком 4, 6 милијарди година живота Сунчевог система. Његови налази који је представио на конференцији Лунар и планетарних наука у Тексасу у марту подржавају идеју да су Сатурнови прстенови старији него што смо мислили.
Поред тога што су сами по себи интригантни, Сатурнови прстенови и лунови могу понудити наговештаје за оне ловачке окружене планете изван нашег сопственог соларног система. До сада је идентификована само једна прстенаста егзопланета - што се чини чудним, с обзиром на то да се сва четири гасна великана у нашем сопственом систему хвале прстеновима. Ако су Сатурнови месеци и прстенови млади, то би могло дати објашњење.
"Да су Сатурнови прстенови млади, тада их (хипотетички) посматрач који гледа наш Сунчев систем не би видео да их погледа, рецимо, пре милијарду година", рекао је Францис Ниммо, планетарни научник који проучава порекло ледених светова на Универзитет у Калифорнији у Санта Црузу.
Можда и други светови имају краткотрајне прстенове, чији кратки наступи у дугим сочивима свемирског времена отежавају њихово опажање са Земље. У том случају, баш као што би неко изван Сунчевог система имао ограничену могућност да шпијунира прстенове око Сатурна, тако би и људски посматрачи били слично ограничени у могућностима да примете прстенасте екосветове.
Дуговјечни Мјесеци и прстенови, с друге стране, могли би значити да су такви свјетови уобичајени и да се могу сакрити пред очима - или изгубљени у деценијама података, или заустављени технолошким ограничењима.
Ова лажна слика настала је коришћењем радио сигнала који су послати из Цассинија назад на Земљу преко Сатурнових прстенова. (НАСА / ЈПЛ) Антички ожиљци
Када су у питању израчунавање старости других света, научници се увелико ослањају на кратере. Повезујући ожиљке од удара са периодима тешког бомбардовања у Сунчевом систему, они могу отприлике проценити колико је стара површина, што пружа горњу границу на сам свет. Претходна истраживања сугерисала су да Сатурнови прстенови и месеци имају тек 100 милиона година, што их чини релативно младим у животу Сунчевог система.
Проблем је у томе како се соларни систем понашао у прошлости предмет је сталних расправа. 2005. године појавила се нова теорија да су Уран и Нептун плесали један са другим, бацајући ледене крхотине према другим планетима. Али према Ривера-Валентиновом истраживању, ова киша материјала (позната као Касно тешко бомбардовање) потпуно би уништила Сатурнов најмлађи месец, Мимас.
Ривера-Валентин је одлучила да проблем реши са другог краја. У прошлости је сарађивао са студентом како би израчунао колико је крхотина убачено у Иапетус, за који каже да би по било којем моделу требало да буде најстарији месец. Користећи сличну технику да утврди колико материјала је ожиљкао још један месец, Рхеа, открио је да је сателит бомбардиран далеко мање од Иапета.
То би могло бити зато што је количина материјала која је погодила Месец била мања од раније израчунате. Или то може бити зато што се Рхеа формирала много касније од Иапета, можда убрзо након Касног тешког бомбардовања које се догодило пре 3, 9 милијарди година. Али на основу броја кратера, ожиљци Рхее значе да не могу бити толико млади као што су то неки модели предвиђали.
"Дакле, модел који је рекао да су се могли формирати пре 100 милиона година, могу бар рећи не, то вероватно није случај", рекла је Ривера-Валентин. Међутим, модели који сугеришу да се Рхеа формирала у време Касног тешког бомбардовања, сви делују са месечевом историјом кратера. Ударајући један од носача за млађе прстенове, Ривера-Валентиново истраживање помогло је у изградњи случаја да Сатурнови сателити имају далеко старије порекло.
Враћање сата
Пошто је метода историје кратера толико зависна од нашег разумевања како се развијао соларни систем, Ниммо је одлучио да предузме другачију тактику како би следио векове месеца. Његове студије су откриле да месец мора бити стар најмање неколико стотина милиона година, искључујући моделе који су га постављали на само 100 милиона година.
"Можете да вратите сат уназад и видите где су били у ранијим временима", рекао је Ниммо. Претходна истраживања о овој теми ставила су Мимаса непосредно поред Сатурна пре само пола милијарде година, сугеришући да је могао бити млад. Међутим, то истраживање претпостављало је да су се Мјесеци понашали на исти начин као и данас.
Ниммо је, с друге стране, истражио како су могли другачије комуницирати када су били млађи. "Иако се сателити тренутно крећу прилично брзо, они се раније нису тако брзо кретали, па сателити лако могу бити стари 4 милијарде година", рекао је.
Ниммо је открио динамику двају од више од 60 месеци како би пронашао више доказа о њиховој древној формацији. За разлику од претходног модела који је наматао месеце на основу њихових орбита данас, он је објаснио како би Сатурн утицао на месеце. Сатурни тегљачи на месецима док орбитирају, а месеци се повлаче један за другим. Ове константе вуку своје центре, а топлота се затим креће према површини.
„Потребно је време да се та температура прошири према вани, јер се топлота спроводи само одређеном брзином, тако да је ово временска скала коју можемо да користимо“, рекао је.
На Диони је ледени течност напунио неке базене за ударце. Да је судар растопио лед, кратери би се опуштали на површину, рекао је Ниммо. Уместо тога, топлота мора да долази из комшијског трзаја. Он је користио топљење као термометар да утврди да је месец стар најмање неколико стотина милиона година, мада би то могло бити око 4, 5 милијарди година. То искључује моделе који датирају месец са само 100 милиона година.
У будућим студијама Ниммо се нада да ће испитати други месец попут Тетхиса, чији би брзи покрет требало да помогне сузити време око његовог рођења. И иако његово истраживање, које је засновано на претходном раду Џима Фуллера са Калифорнијског технолошког института, пружа одређена ограничења у погледу рођења сателита, разлика у старосној доби остаје велика. "То неће решити све", рекао је.
Прстене егзопланета
До сада је једина позната прстенаста егзопланета Ј1407б, млади свет који спортско чудовиште звони 200 пута веће од Сатурновог и може личити на гасне дивове из раног Сунчевог система.
"Идеја је да су Сатурнови прстенови некада били тако велики", рекао је Матт Кенвортхи из Леиден Обсерватори, који је водио тим који је идентификовао прстенове монструма 2015. године. Временом, гас и прашина су могли формирати месеце, падати на површину, или био је отпухан соларним ветром. Разумевање да ли су месеци и потенцијално прстенови древни могу вам помоћи да откријете да ли Сатурн носи остатке тих првобитних прстенова.
Ако су Сатурнови прстенови стари, то би требало да значи да постоје и око других егзопланета. Па зашто је до сада идентификован само један свет? Према Кенвортхију, то би требало бити делимично. Да би се уочио гасни гигант довољно далеко од сунца да се држи ледених прстенова, потребно је око 10 година података, података које су прикупљене тек недавно.
„Вероватно смо наишли на један од многих који већ седе у подацима, а ствар је само у копању старих података“, рекао је Кенвортхи.
