Cassini missioon Saturnis lõppes poolteist aastat tagasi, kuid teaduslikud tulemused tulevad endiselt kõigi selle kogutud andmete põhjal. Kui Cassini kolis oma viimastel kuudel Saturni lähemale, vaatas ta väga põhjalikult gaasihiiglase rõngaid, rännates nende ja planeedi enda vahel. See üksikasjalik kontroll tõstatas üsna palju küsimusi kõigi nende rõngaste kujundamise koosmõju kohta.
Ajakirjas Science ilmunud uus paber tutvustab mõnda Cassini läbilõike tulemusi rõngastest.
Saturni rõngaste süsteemis on külluses pisikesi kuukaid ja need kehad interakteeruvad jäiste osakestega, mis moodustavad suurema osa rõngastest. Selle tulemuseks on rõngasstruktuuris mitmesugused kujundid ja tekstuurid, sarnaselt sellele, kuidas tähe ümber protoplanetaarses ketas moodustuvad planeedid. See tähendab, et rõngad on nagu laboratoorium, kuhu teadlased saavad planeetide moodustumise õppimiseks kaasa minna.
"Need uued üksikasjad selle kohta, kuidas kuudid rõngaid mitmesugusel viisil skulpteerivad, pakuvad akent päikesesüsteemi moodustumiseks ..."
Californias Mountain View'is asuva SETI instituudi juhtiv autor ja Cassini teadlane Matt Tiscareno.
Cassini kosmoseaparaadi rõngaste lõpliku vaatuse ajal avastas see tekstuurid ja mustrid, mis varieerusid kobarast kuni õlgjaseni. See mitmekesisus tekitab küsimusi selle kohta, kuidas need täpselt kujundati ja milline oli nende koostoimete ajalugu. Küsimustele lisandub, kuidas värv, temperatuur ja keemia muutuvad rõnga struktuuris.
Kuid nagu paljud teadused, tekitab ka see uurimus uusi küsimusi ja valgustab olemasolevaid küsimusi.
F-rõngas on Saturni rõngasstruktuuris kõige kaugem kindel ring ja tõenäoliselt kõige aktiivsem. See sisaldab funktsioone, mis võivad ajaliselt varieeruda, ulatudes vaid mõne tunnini. 2008. aasta uuring näitas, et F-rõngas on tööl mitu moonlet ning nende kokkupõrked ja gravitatsiooniefektid põhjustavad selle rõnga mõnda tükki ja pikisuunalist kanalit.
Selles uues artiklis nullivad teadlased F-rõnga löökide tekitatud triipude jada, millel on sama pikkus ja suund. Nad järeldavad, et vastutustundlik on kari löökkatsekehadest, mis tabasid samal ajal rõngaid. See on oluline, kuna see välistab põhjustajana komeedijäätmed ja tõstab esile rolli, mida Saturni tiirlevad materjalivood mängivad rõngaste struktuuri kujundamisel.
"Need uued üksikasjad selle kohta, kuidas moonid rõngaid erineval viisil skulpteerivad, pakuvad akent päikesesüsteemi moodustumisele, kus teil on ka kettaid, mis arenevad nendesse sulandunud masside mõjul," ütles SETI juhtiv autor ja Cassini teadlane Matt Tiscareno. Californias Mountain View instituudis.
Rõngaste suurepärased lähivõtted, mille Cassini hõivas ringraja karjamaa orbiidide ajal vahemikus 2016. aasta detsembrist kuni aprillini 2017, näitasid kolme erinevat tüüpi struktuure: kohmakas, sile ja triibuline. Samuti näitavad need selgelt, et need kolm tüüpi on olemas vöödes, millel on teravad piirid üksteise vahel. Selle põhjus on ebaselge, kuna teadlased ei suuda tuvastada vöödega seotud rõngaste omadusi.
"Osakeste omadustes peab olema midagi muud ... Ja me ei tea veel, mis see on."
Californias Mountain View'is asuva SETI instituudi juhtiv autor ja Cassini teadlane Matt Tiscareno.
"See näitab, kuidas rõngad välja näevad, mitte ainult selle järgi, kui palju materjali seal on," sõnas Tiscareno. Osakeste omaduste juures peab olema midagi muud, see võib mõjutada seda, mis juhtub, kui kaks rõngaosakest põrkuvad ja põgenevad teineteisest. Ja me ei tea veel, mis see on. ”
Cassinil oli veelgi müstilisemaid leide, mille avastas selle nähtav ja infrapuna kaardistamise spektromeeter (VIMS). Nagu nimigi ütleb, kujutas see rõngaid nii nähtava kui ka infrapuna kujul. VIMS leidis A-rõnga äärepoolseimast osast ebaharilikult nõrgad vesi- ja jääribad. See on ootamatu leid, kuna see piirkond on teadaolevalt väga peegeldav ja kõrge peegeldusvõime tähendab tavaliselt vähem saastunud jääd ja seega tugevamaid vesijääribasid.
VIMSil oli laos rohkem üllatusi. Kuigi teadlased teadsid juba, et vesijää on Saturni rõngaste põhikomponent, olid nad üsna kindlad, et selles leidub ka teisi jäätisi, nagu ammoniaagijää ja metaanijää. Kuid VIMS ei suutnud leida kumbagi neist jäätistest ega ka orgaanilisi ühendeid, mis peaksid olema seal, arvestades orgaanilist materjali, mille Cassini leidis varem D-rõngast Saturni atmosfääri voolamas.
"Kui orgaanilisi aineid leiduks suures koguses - vähemalt A-, B- ja C-põhirõngas -, siis näeksime neid," ütles New Yorgis Ithaca Cornelli ülikooli teadlane Cassini VIMS Phil Nicholson. "Ma ei ole veel veendunud, et need moodustavad põhirõngaste olulise komponendi."
Need on Saturni teadlaste jaoks huvitavad uued leiud ja mõistatused, mille selgitamiseks on vaja uusi mudeleid. Kuid ükski neist ei saa üllatada Cassini üllatavamat avastust: et Saturni rõngad on palju nooremad, kui seni arvati.
NASA Amesi uurimiskeskuse juhi Jeff Cuzzi sõnul oleme sisenemas Saturni uurimise uude faasi, kus nähakse ette uusi mudeleid, mis töötatakse välja nende uute leidude selgitamiseks.
"Me näeme veel palju muud ja lähemale ning saame uusi ja huvitavamaid mõistatusi," sõnas Cuzzi. "Asume alles asuma järgmisesse etappi, mis ehitab uusi, detailseid rõnga evolutsiooni mudeleid - sealhulgas Cassini andmetest saadud uus ilmutus, et rõngad on Saturniga võrreldes palju nooremad."
Teadus on nii põnev kui ka pettumust valmistav, sest iga uus mõistmise edusamm toob endaga kaasa oma küsimused. See kehtib kindlasti uue uurimistöö kohta, mis põhineb Cassini lähima, parima pilguga Saturni ja selle rõngaste andmetel.
„See on nagu elektri sisselülitamine veel ühe sälgu võrra sellel, mida rõngastes näha võisime. Kõik said lihtsalt selgema ülevaate toimuvast, ”ütles NASA reaktiivmootorite laboratooriumi Cassini projekti teadlane Linda Spilker. "Selle lisalahenduse saamine vastas paljudele küsimustele, kuid nii palju kiuslikke jääb."
Allikad:
- Pressiteade: NASA Cassini avalikustas Saturni rõngastes uue skulptuuri
- Uurimistöö: Cassini-Huygeni uuritud Saturni süsteem: 13 aastat avastust
- Uurimistöö: Saturni F-rõnga struktuuri määramine lähedalasuvate moonide järgi
- NASA: Cassini-missioon
- Kosmoseajakiri: Mimas lükkab Saturni rõngaid läbi nagu lumesahk
