Satürn’ün kütleçekimi, gezegenin yörüngesinde parçalar bıraktı ve gökbilimcilerin bugün gördüğü halkaların oluşmasına yardımcı oldu. Halkalara düşmeyen bu parçalar büyük olasılıkla Satürn’ün bazı uydularının yaratılmasının temelini oluşturdu.
“Yaşama uygun bir ortamı destekleyebilecek Satürn sistemi ve uyduları hakkında hâlâ çok az şey biliyoruz. Bu nedenle, bunların nasıl evrimleşmiş olabileceğini ayrıntılı olarak incelemek çok ilginç” dedi NASA Havacılık ve Uzay Merkezi’nden araştırmacı Jacob Kegerreys.
NASA’nın Cassini yörünge uzay aracı, 1997’den 2017’ye kadar Satürn sistemini (halkalarını, buzlu uydularını ve atmosferik özelliklerini) araştırdı. Cassini’nin keşiflerinden biri Satürn’ün halkalarının beklenenden daha genç olmasıydı. Bu bilgiyle bilim insanları Satürn’ün halkalarını ve uydularını daha doğru bir şekilde modellemeyi başardılar.
Simülasyonu oluşturmak için bilim adamlarından oluşan ekip, Durham Üniversitesi’ndeki (İngiltere) Gelişmiş Hesaplama (DiRAC) süper bilgisayarını kullanan Dağıtılmış Araştırmayı kullandı. Yaklaşık 200 farklı senaryoya göre çarpışma ve halka oluşumu modelleri oluşturdular ve ayrıca diğer uydular ve enkazlar arasındaki çarpışmaları simüle ettiler. Bu simülasyonların çözünürlüğü, Satürn’ün halkalarının oluşumuna ilişkin önceki modellerden 100 kat daha yüksektir.
Satürn’ün halkaları gezegene yakındır, Satürn için Roche içinde, gelgit kuvvetleri ikinci cismin yerçekimi kuvvetlerini aştığı için, ikinci bir gezegensel cismin birinciden gelen gelgit kuvvetleri nedeniyle parçalandığı gezegenden uzaklığıdır. Çarpışma ve halka oluşumu simülasyonları sırasında araştırmacılar, senaryoların önemli bir kısmında enkazın Roche sınırları içerisinde Satürn’ün etrafında dağıldığını ve dağıldığını, bunun da halka oluşumuna yol açtığını buldu.
Satürn’ün halkalarının neredeyse tamamı büyük buz parçalarından oluşuyor ve çok az kaya veya başka malzeme var. Alternatif açıklamalar halkalarda neden bu kadar az taş bulunduğunu açıklayamıyordu ancak bu çalışmada bilim insanları bu tür çarpışmaları tespit edebildiler.
Ayrıca buz ve kaya parçalarının Satürn çevresindeki diğer uydularla çarpışması sonucu meydana gelen bir çarpışmalar zinciri de olmuş olabilir. Bu, bugün gördüğümüz uyduların oluşumuna yol açabilir.
Araştırmacılar artık Satürn’ün halkalarının Satürn’ün iki eski uydusunun çarpışması sonucu oluştuğuna inanıyorlar. Önlerindeki bir sonraki soru ise uyduların çarpışmasını ne etkiledi?
Olası bir senaryo, Güneş’in yerçekiminin uydular üzerindeki son derece küçük etkilerinin, uyduların Satürn çevresindeki yörüngelerini hafifçe istikrarsızlaştırarak bir çarpışmaya yol açmasıdır.