Vă puteți imagina Sistemul Solar fără inelele lui Saturn? Puteți imagina Pământul în momentul în care dinozaurii au cutreierat planeta? Potrivit unei noi lucrări, cei doi ar fi putut coincide.
Datele din misiunea Cassini arată că inelele lui Saturn pot avea doar 10 - 100 milioane de ani. Este posibil să nu fi fost acolo în timpul domniei dinozaurilor și pot fi de fapt o dezvoltare destul de modernă în sistemul nostru solar.
Cassini a strâns aceste date pe orbitele sale finale în jurul lui Saturn în 2017, la 13 ani de la sosirea la gigantul de gaz. În timp ce rămânea fără combustibil, echipa Cassini a trimis navele spațiale într-o serie de 22 de orbite super-apropiate între Saturn și inelele sale, la 2600-3900 km (1600-2400 mile) deasupra vârfurilor norului. Datele de la aceste scufundări i-au condus pe oamenii de știință la această estimare a vârstei noi pentru inelele lui Saturn.
„Numai că ne-am apropiat atât de mult de Saturn în orbitele finale ale lui Cassini, am putut aduna măsurătorile pentru a face noile descoperiri.”
Autorul principal al studiului Luciano Iess, echipa de științe radio Cassini, Universitatea Sapienza din Roma.
În 6 din cele 22 de orbite apropiate, Cassini a stabilit o legătură radio cu Pământul. Prin monitorizarea acestei legături, oamenii de știință au putut determina câmpul gravitațional al lui Saturn și masa inelelor sale. Estimările pentru noua epocă se bazează pe aceste date, iar rezultatele au fost publicate într-o lucrare intitulată „Măsurarea și implicațiile câmpului gravitațional și al masei inelare a lui Saturn.
Înainte de aceste scufundări adânci, Cassini era întotdeauna în afara inelelor, ceea ce înseamnă că toate citirile gravitaționale erau combinații între masa lui Saturn și masa inelelor. Prin scufundarea dintre planetă și inelele sale, Cassini a putut separa gravitația lui Saturn de inele, permițând măsurarea masei inelelor.
După cum spune noua lucrare, „Structura interioară a lui Saturn, adâncimea vânturilor sale și masa și vârsta inelelor sale îi limitează formarea și evoluția.” Cassini a fost trimisă la Saturn, cel puțin parțial, pentru a înțelege cum se potrivesc toți acești factori. Lucrarea continuă să spună: „Măsurătorile gravitației la Saturn pot fi utilizate pentru a determina masa inelelor, care este legată de vârsta lor prin metode de datare dinamică și compozițională.”
Această lucrare, condusă de Luciano Iess, membrul echipei de științe radio, Lucini, de la Universitatea Sapienza din Roma, s-a concentrat doar pe inelele A, B și C. Masa celorlalte inele mult mai mici, a fost considerată neglijabilă.
„Doar că ne-am apropiat atât de mult de Saturn în orbitele finale ale lui Cassini, am reușit să adunăm măsurătorile pentru a face noile descoperiri”, a declarat Luciano Iess, autorul principal. „Și cu această lucrare, Cassini îndeplinește un obiectiv fundamental al misiunii sale: nu numai să determine masa inelelor, ci să utilizeze informațiile pentru a rafina modelele și a determina vârsta inelelor.”
Cum ne spune Masa inelelor lui Saturn vârsta lor?
Oamenii de știință știu deja că există o legătură între masa inelelor lui Saturn și vârsta lor. Cu cât masa inelelor este mai mică, cu atât sunt mai tineri. Acest lucru se datorează faptului că inelele sunt strălucitoare și mai ales din gheață. Peste o lungă perioadă de timp, acestea ar fi fost contaminate de resturi și întunecate, ceea ce indică o vârstă mai mare. De asemenea, pentru a fi mai bătrâni, ar trebui să fie mult mai masivi pentru a fi supraviețuit mult timp. Nu pot fi atât vechi, cât și luminoase. Deci, acum, când oamenii de știință au un calcul mai bun al masei inelelor, ei pot estima vârsta mai exact.
Această estimare a vârstei inelelor merge împotriva studiilor anterioare pe baza datelor Cassini. Un studiu din 2008 a sugerat că inelele au miliarde de ani. De-a lungul anilor, alte studii au făcut un caz similar. Însă până în prezent, niciun studiu nu a avut măsurători de masă exacte cu care să funcționeze.
Problema modului în care s-au format inelele rămâne în continuare. Noua dovadă a inelelor tinere acordă credință teoriilor pe care le-au format dintr-o cometă care rătăcea prea aproape și a fost sfâșiată de gravitația lui Saturn - sau de un eveniment care a rupt o generație anterioară de lună înghețată.
„Pentru inele mai tinere, ar fi nevoie de o cometă, sau de un centaur (unul dintr-un grup de obiecte mici, cu gheață), sau poate chiar o lună care se deplasează prea aproape de Saturn. Gravitatea lui Saturn s-ar despărți de obiectul respectiv și apoi bucățile rămase ar continua să formeze inele ”, a explicat Linda Spilker, savantul proiectului Cassini din Nasa în 2017.
S-a crezut mult timp că inelele aveau miliarde de ani și s-au format la scurt timp după Saturn. Însă, pe măsură ce oamenii de știință lucrează la problemă și pe măsură ce obținem date din ce în ce mai bune, această viziune se încadrează. Arăta din ce în ce mai mult ca ceva în apropiere de Saturn în trecutul recent și s-a despărțit, formând inelele.
Cât cântăresc inelele lui Saturn?
Conform acestor noi măsurători, masa inelelor lui Saturn este de (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, sau aproximativ 15,4 sextilioni kg. Deci, inelele au o masă de aproximativ jumătate din cea a lunii Mimas a lui Saturn. Doar așa aveți ceva interesant de spus la următoarea petrecere de cocktail-uri.
Surse:
- Lucrare de cercetare: Măsurarea și implicațiile câmpului gravitațional și al masei inelare a lui Saturn
- Comunicat de presă: Cassini Data NASA arată inelul lui Saturn relativ nou
- BBC News: Cassini indică la vârsta fragedă inelele lui Saturn
- Wikipedia: Inelele lui Saturn
- Space Magazine: Inelele lui Saturn pot avea miliarde de ani
