SATURNI RõNGAD ON VAID 10–100 MILJONIT AASTAT VANAD

Send

Kas te kujutate ette päikesesüsteemi ilma Saturni helinateta? Kas te suudate Maad ette kujutada ajal, mil dinosaurused planeedil ringi kõndisid? Uue paberi kohaselt võisid need kaks kokku langeda.

Cassini missiooni andmed näitavad, et Saturni rõngad võivad olla vaid 10–100 miljonit aastat vanad. Neid ei pruukinud dinosauruste valitsemise ajal seal olla ja tegelikult võib see olla meie Päikesesüsteemis üsna kaasaegne areng.

Cassini kogus neid andmeid oma lõplike orbiitide ajal Saturni ümber 2017. aastal, 13 aastat pärast gaasihiiglase saabumist. Kuna kütus sai otsa, saatis Cassini meeskond kosmoselaeva 22 ülilähedase orbiidi seeriasse Saturni ja selle rõngaste vahel, 2600-3900 km (1600-2400 miili) kõrgusel pilve tipude kohal. Nende sukeldumiste andmed viisid teadlased Saturni rõngaste uuele vanuseprognoosile.

"Alles Cassini viimastel orbiitidel Saturnile nii lähedale jõudes saime mõõtmised uute avastuste tegemiseks kokku koguda."
Uuringu juhtiv autor Luciano Iess, Cassini raadioteaduste meeskond, Rooma Sapienza ülikool.

22-st lähedasest orbiidist 6 lõi Cassini raadioühenduse Maaga. Seda seost jälgides suutsid teadlased määrata Saturni gravitatsioonivälja ja selle rõngaste massi. Uued vanuseprognoosid põhinevad neil andmetel ja tulemused avaldati artiklis pealkirjaga „Saturni gravitatsioonivälja ja rõngasmassi mõõtmine ja mõju”.

Enne neid sügavaid sukeldumisi oli Cassini alati rõngastest väljas, st gravitatsiooninäidud olid Saturni massi ja rõngaste massi kombinatsioonid. Planeedi ja selle rõngaste vahel sukeldumisega suutis Cassini eraldada Saturni gravitatsiooni rõngastest, võimaldades mõõta rõngaste massi.

Nagu uus paber ütleb: "Saturni sisestruktuur, tuulte sügavus ning rõngaste mass ja vanus piiravad selle teket ja arengut." Cassini saadeti vähemalt osaliselt Saturnisse mõistma, kuidas kõik need tegurid omavahel kokku sobivad. Selles artiklis öeldakse: "Saturni gravitatsioonimõõtmisi saab kasutada rõngaste massi määramiseks, mis on seotud nende vanusega dünaamiliste ja kompositsiooniliste meetoditega."

See Rooma Sapienza ülikoolist pärit Cassini raadioteaduste töörühma liige Luciano Iess juhtis seda paberit, mis keskendus ainult rõngastele A, B ja C. Teiste palju väiksemate rõngaste massi peeti tühiseks.

"Alles Cassini lõplikul orbiidil Saturnile nii lähedale jõudes saime mõõtmistulemused uute avastuste tegemiseks kokku koguda," ütles juhtautor Luciano Iess. "Ja selle tööga täidab Cassini oma missiooni põhieesmärgi: mitte ainult kindlaks teha rõngaste massi, vaid kasutada seda teavet mudelite täpsustamiseks ja rõngaste vanuse määramiseks."

Kuidas räägib Saturni rõngaste mass nende vanust?

Teadlased juba teavad, et Saturni rõngaste massi ja nende vanuse vahel on seos. Mida madalam on rõngaste mass, seda nooremad nad on. Seda seetõttu, et rõngad on heledad ja enamasti jääst tehtud. Pika aja jooksul oleksid nad prahist saastunud ja tumenenud, mis näitab suuremat vanust. Ka selleks, et vanemad olla, peaksid nad olema sedavõrd massilised, et nii kaua üle elada. Nad ei saa olla nii vanad kui ka säravad. Nüüd, kus teadlastel on rõngaste mass paremini arvutatud, saavad nad vanust täpsemalt hinnata.

See rõngaste vanuse hinnang on vastuolus varasemate uuringutega, mis põhinevad Cassini andmetel. 2008. aasta uuring näitas, et rõngad on miljardeid aastaid vanad. Aastate jooksul on sarnane juhtum tehtud ka teiste uuringutega. Kuid siiani polnud üheski uuringus täpseid massimõõtmisi, millega töötada.

Rõngaste moodustumise probleem püsib endiselt. Uued tõendid noorte rõngaste kohta annavad tunnistust teooriatest, mille nad moodustasid liiga lähedalt tiirunud komeedist ja olid Saturni raskuse poolt purunenud - või sündmuse tõttu, mis purustas jäise kuude varasema põlvkonna.

„Nooremate rõngaste jaoks vajaks see komeeti või kentauri (üks väikeste jäiste objektide grupist) või võib-olla isegi Saturni jaoks liiga lähedal liikuvat kuud. Saturni gravitatsioon puruneks selle objekti laiali ja siis läheksid ülejäänud bitid edasi rõngaste moodustamiseks, ”selgitas Nasa projekti Cassini teadlane Linda Spilker 2017. aastal.

Pikka aega arvati, et rõngad on miljardeid aastaid vanad ja moodustusid varsti pärast seda, kui Saturn seda tegi. Kuid kui teadlased tegelevad selle probleemiga ja paremate ja paremate andmete saamisega, langeb see vaade ära. See näeb üha enam välja selline, nagu miski oleks lähiminevikus Saturnile liiga lähedal ja purunes, moodustades rõngad.

Kui palju kaaluvad Saturni rõngad?

Nende uute mõõtmiste kohaselt on Saturni rõngaste mass (1,54 ± 0,49) × 10¹⁹ kg ehk umbes 15,4 sekstillioni kg. Nii et rõngaste mass on umbes poole suurem kui Saturni kuu Mimasel. Nii et teil on oma järgmisel kokteilipeol midagi huvitavat öelda.