Miért van a Szaturnusznak gyűrűi?

SzaturnuszA feltűnő gyűrűk teszik az egyik legszebb tárgyat a csillagok számára, hogy ki tudják venni az égbolton. A csodálatos gyűrűs rendszer még egy kis távcső segítségével is látható, bár nem sok részlettel. A legjobb kilátások az űrhajókról származnak, mint például a Voyagers és a Cassini missziók. E közeli találkozók eredményeként a bolygó tudósai sok információt szereztek, amelyek megvilágítják a Szaturnusz gyűrűinek eredetét, mozgásait és fejlődését.

Kulcs elvihető

A távcső segítségével a Saturn gyűrűi szinte szilárdnak tűnnek. Néhány korai csillagász, mint például Jean-Dominique Cassini, képes volt azonosítani, hogy mi látszik "rések" vagy a gyűrűk töréseként. Ezek közül a legnagyobbat a híres csillagász, a Cassini osztály nevezték el. Az emberek először úgy gondolták, hogy a szünetek üres területek, ám a 20. századi űrhajók nézetei azt mutatták, hogy anyagokat is tele vannak velük.

Hat fő gyűrűrégió van. A legfontosabb az A, B és C gyűrűk. A többi, D (a legközelebbi), E, ​​F és G sokkal lágyabbak. A gyűrűk térképe a következő sorrendben mutatja őket, közvetlenül a Saturn felszíne felett kezdve és kifelé haladva: D, C, B, Cassini Division, A, F, G és E (a legtávolabbi). Van még egy úgynevezett "Phoebe" gyűrű, amely ugyanolyan távolságra van, mint a hold Phoebe. A gyűrűket ábécé szerint nevezték meg a felfedezésük sorrendje szerint.

A gyűrűk szélesek és vékonyak, a legszélesebbek akár 282 000 kilométerre (175 000 mérföldre) nyúlnak a bolygón, de a legtöbb helyen csak néhány tíz láb vastag. A rendszerben több ezer gyűrű található, amelyek mindegyike milliárd bitnyi jégből áll, amelyek keringnek a bolygón. A gyűrűs részecskék nagyrészt nagyon tiszta anyagokból készülnek víz jég. A legtöbb darab meglehetősen kicsi, de néhány hegyek vagy akár kisváros méretű. Láthatjuk őket a Földről, mert fényesek és sok napfényt tükröznek.

A gyűrűs részecskéket egymással gravitációs kölcsönhatásokkal és a gyűrűkbe ágyazott kis holdokkal tartják a helyükön. Ezek a "pásztor-műholdak" a csorda részecskéken lovagolnak.

Míg a tudósok mindig is tudták, hogy a Saturnnak gyűrűi vannak, nem tudják, mennyi ideig léteznek a gyűrűk és mikor jöttek létre. Két fő elmélet létezik.

A tudósok sok éven át feltételezték, hogy a bolygó és gyűrűi a Szent István történetének korai szakaszában keletkeztek Naprendszer. Azt hitték, hogy a gyűrűk meglévő anyagokból készültek: porrészecskék, sziklás aszteroidák, üstökösök és nagy jégsziklák.

Ez az elmélet meghaladta a Voyager missziók 1981-ben kezdődő első űrhajó-felfedezéseit. A képek és az adatok megmutatták a változásokat a gyűrűkben, még rövid ideig is. A Cassini-misszió további információkat szolgáltatott, amelyeket a tudósok még elemznek, jelezve, hogy a gyűrűs részecskék rövid idő alatt elvesznek. A gyűrűk korára vonatkozó további információ a részecskék nagyon tiszta víz-jég sminkből származik. A tudósok azt állítják, hogy ez azt jelenti, hogy a gyűrűk sokkal, sokkal fiatalabbak, mint a Saturn. A régebbi jégrészecskéket az idő múlásával a por elsötétíti. Ha ez igaz, akkor a most látható gyűrűk nem valószínűleg a Szaturnusz eredetéig nyúlnak vissza.

Alternatív megoldásként a jelenlegi gyűrűs rendszer akkor jött létre, amikor a Mimas méretű hold körülbelül 200 millió évvel ezelőtt túl közel állt a Saturnhoz, és széttépett, a Saturn óriási súly. A kapott darabok akkor körüli pályára estek volna a Saturn körül, létrehozva a ma látható gyűrűket. Lehetséges, hogy ez a holdszakadási forgatókönyv sokszor játszott a bolygó 4,5 milliárd éves élettartama alatt. A ma látható gyűrűk ezen elmélet szerint csak a legfrissebb készlet.

Az is lehetséges, hogy egy nagyon korai „titánszerű” világ részt vehetett a gyűrűk létrehozásában, és ez a rendszer sokkal nagyobb és tömegebb rendszert képezhet, mint a mai látott.

Tudtad?

Nem számít formájuknak, a Saturn gyűrűi az idő múlásával folyamatosan változnak, és anyagot nyernek, mivel a kisebb tárgyak túl közel járnak. A program során összegyűjtött adatok alapján Cassini küldetés, a tudósok úgy vélik, hogy a gyűrűk vonzzák a bolygóközi porokat, ami elősegíti az idővel elvesztett anyagok pótlását. A pásztor holdok által a gyűrűkön belüli tevékenység szintén változásokat okoz a gyűrűkben.

A tudósok számos elmélettel rendelkeznek arról, hogy az aktuális gyűrűk hogyan szétoszlanak, de a legtöbb egyetért azzal, hogy valószínűleg nem tart sokáig. Új gyűrűk csak akkor alakulnak ki, ha valami elég közel lesz ahhoz, hogy szétesjen. Más kisebb részecskék, amíg a közeli holdak levonják őket, elterjedhetnek az űrbe és elveszhetnek a rendszerbe. Amint a holdak maguk kifelé vándorolnak, a gyűrűs részecskék, amelyeket "csorbítanak", szétszóródnak.

A részecskék "eshetnek" a Saturnba, vagy szétszóródhatnak az űrbe. Ezenkívül bombázás és ütközések az Egyesült Államokkal meteoroidok kiüti a részecskéket a pályáról. Idővel ezek a műveletek okozhatják a gyűrűk tömegét és végül teljesen eltűnnek. A Cassini adatok arra a gondolatra utalnak, hogy a jelenlegi gyűrűk legfeljebb néhány száz millió éves lehetnek. Csak százmillió évig tarthat, mielőtt az űrbe vagy a bolygóra szétszórnának. Ez azt jelenti, hogy a Szaturnusz gyűrűi rövid időtartamúak, mint maga a bolygó, és hogy a bolygónak sok gyűrűkészlete lehetett, mivel a kisebb világok túl közel sétáltak a Szaturnusz élettartama alatt.

Egy dolog, amiben a tudósok egyetértenek - az idő különféle dolgokat jelent a bolygó élettartama alatt, és a Szaturnusz lenyűgöző gyűrűit már évezredek óta értékelni fogjuk.

Grossman, Lisa. "A Saturn gyűrűi aprított holdok lehetnek." Tudományos hírek a hallgatók számára, 2018. január 24.

"Mennyire vastag a Saturn gyűrűi?" Referencia pult, Hubblesite.

"Szaturnusz." NASA, 2019. április 25.

Steigerwald, Bill. "A NASA kutatása feltárja, hogy a Saturn elveszíti gyűrűit a" legrosszabb eset-forgatókönyv "sebességgel." Nancy Jones, NASA, 2018. december 17, Greenbelt, Maryland.