Satürn’ün halkaları önceden düşünülenden daha genç – sadece birkaç yüz milyon yıl

Indiana Üniversitesi Fahri Astronomi Profesörü Richard Durisen’in yeni araştırmasına göre, Satürn’ün halkaları bilim adamlarının bir zamanlar düşündüğünden çok daha genç ve burada kalıcı değiller.

Onlarca yıldır Satürn’ün buzlu halkalarının kökeni hakkında tartışmalar var. Ancak Durisen tarafından yayınlanan iki yeni araştırmaya göre İkarus, halkalar birkaç yüz milyon yıldan daha eski değil – 4,5 milyar yıl önce oluşan gezegenin kendisinden çok daha genç. Aslında Durisen, halkaların dinozorlar hala Dünya’da yürürken oluşmuş olabileceğini söyledi.

Durisen ve NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’nde araştırma bilimcisi olan ortak yazar Paul Estrada da halkaların en fazla birkaç yüz milyon yıl daha dayanacağı sonucuna vardı.

Durisen, “Kaçınılmaz sonucumuz, Satürn’ün halkalarının astronomik standartlara göre nispeten genç, sadece birkaç yüz milyon yaşında olması gerektiğidir” dedi. “Satürn’ün uydu sistemine bakarsanız, orada son birkaç yüz milyon yılda dramatik bir şeyin meydana geldiğine dair başka ipuçları da var.”

Durisen ve Estrada uzun süredir Satürn’ün halkalarının nispeten genç olduğunu tartışıyorlar çünkü halkaların gezegenler arası meteoroidlerin akışıyla aşınmasını ve kararmasını bekliyorlardı. Bununla birlikte, NASA’nın 13 yıllık Cassini uzay aracı misyonundan, özellikle de Satürn ve halkaları arasından geçen 22 yörüngeden oluşan 2017 Büyük Finalinden elde edilen veriler elde edilene kadar, yaşı belirlemek için teorik modelleri kullanabildiler. ve halkaların uzun süre boyunca nasıl değiştiğini hesaplayarak halkaların uzun ömürlü olmasını güvenle sağlar.

Çalışmaları için özellikle önemli olan, Cassini’nin göktaşı akış hızı, halkaların kütlesi ve halka malzemesinin Satürn’e akış hızı ölçümleriydi.

Göktaşlarının etkisi sadece halkaları kirletmekle kalmaz, sonuçta halka malzemesinin gezegene doğru içeri doğru sürüklenmesine yol açar. Durisen ve Estrada tarafından sunulan teorik modeller, halkaların gezegen üzerinde, Cassini’nin gözlemlediği gibi, saniyede tonlarca ton gibi muazzam bir hızla kütle kaybetmesi gerektiğini gösteriyor; bu, halkaların kalan ömrünün sadece birkaç yüz milyon yıl kadar olduğu anlamına geliyor. .

İlk kez, Estrada ve Durisen tarafından yapılan ayrıntılı hesaplamalar, Satürn’ünki gibi bir halka sisteminin tüm ömrünü kapsayacak şekilde tasarlanmış simülasyonlarda halka parçacık etkileşimlerinden kaynaklanan viskoz yayılmayı göktaşı etkileriyle birleştiriyor. Cassini tarafından ölçülen meteoroid akış hızı göz önüne alındığında, meteoroid çarpmalarının nihayetinde güneş sisteminin yaşıyla karşılaştırıldığında kısa bir ömür dayattığını gösteriyorlar.

Estrada, “Satürn’ünki gibi büyük halkaların uzun sürmediğini gösterdik” dedi. “Güneş sistemimizdeki diğer buz ve gaz devlerinin etrafındaki nispeten cılız halkaların, bir zamanlar Satürn’ünki gibi devasa olan halkaların arta kalan kalıntıları olduğu tahmin edilebilir. Astronomik olarak konuşursak, belki çok da uzak olmayan bir gelecekte bir zaman Satürn’ün halkaları yere çakıldı, daha çok Uranüs’ün seyrek halkalarına benzeyecekler.”

Durisen’in onlarca yıllık araştırma kariyeri, çoğunlukla gezegenlerden galaksilere kadar her türden dönen astrofiziksel sistemlerin evrimi ve kararlılığına odaklandı. 2010’da emekli olmadan önceki yirmi yıl boyunca, esas olarak gezegenlerin oluşabileceği yeni yıldızları çevreleyen dönen gaz diskleri olan protogezegen diskleri üzerinde çalıştı. Ancak Satürn’ün halkalarına olan ilgisi 1970’lerde NASA Ames’te doktora sonrası araştırmacı olarak başladı ve o zamandan beri onları incelemeye devam ediyor.

Durisen, “Evreni incelerken, genellikle galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin kökenlerini düşünürüz” dedi. “Ama gezegenler inanılmaz derecede aktif ve her zaman yeni şeylerin olduğu çeşitli sistemlerdir. Eğer Satürn’ün halkaları gezegen kadar eski değilse, bu, onların inanılmaz yapılarını oluşturmak için bir şeyler olduğu anlamına gelir ve bu, incelenmesi çok heyecan vericidir.”

Durisen, gelecekteki uzay görevlerinin Satürn’ün sistemi hakkında neler keşfedeceğini görmekle ilgileniyor. Çoğunluğu helyum ve hidrojenden oluşan gezegen, muhtemelen yaşamı destekleyemese de, bazı uydularındaki koşullar geçmişte ve hatta şimdi onu desteklemiş olabilir, dedi.

Durisen, “Bu sistemde birkaç yüz milyon yıl önce halkaları oluşturmak için ne olduğunu keşfedebilirsek, sonunda Satürn’ün uydusu Enceladus’un neden derin okyanustan su, buz ve hatta organik madde fışkırdığını keşfedebiliriz.” söz konusu. “Belki de hayatın yapı taşlarını Enceladus’ta bulabiliriz.”