Saturns Rings vil eksistere for bare et blik i tide

Menneskeheden eksisterer på et helt specielt tidspunkt i vores solsystems historie - epoken med Saturns ringe.

I de næste 100 millioner år, Saturns ringe vil helt forsvinde, og, som afsløret af en ny videnskabelig undersøgelse, planetforskere har indset, at det først for nylig har erhvervet sine ringe.

I løbet af Cassini -missionens sidste måneder ved Saturn, NASA -rumfartøjet udførte en række vovede baner gennem rummet mellem planetens skyer og den inderste kant af dets ringe. Den såkaldte "Grand Finale" signalerede, at enden var tæt på sonden og, den 15. september, 2017, det brændte op i gasgigantens atmosfære, bringe en spektakulær 13 års videnskab i Saturns kredsløb til en gribende lukning.

Rumfartøjet havde lavt brændstof og for at undgå et utilsigtet styrt i en af ​​Saturns potentielt beboelige måner, såsom Enceladus eller Titan, NASA havde for længst besluttet, at den bedste måde at bortskaffe missionen på var at brænde den op i Saturns øvre atmosfære. Agenturet ønskede at undgå jordisk forurening på disse uberørte fremmede miljøer.

Ringregn

Inden dens flammende død, imidlertid, Cassini tog hidtil usete målinger af det mystiske ringgab -område for at afsløre nogle overraskende ringdynamikker. Selvom missionsforskere forventede at opdage nogle sprøde elementære gasser i denne "tomme" region, Cassinis partikelinstrumentering fandt et smørbord af elementer og molekyler, der ”regnede” fra ringene ned til planetens atmosfære. De anslår, at omkring 10 tons (9, 072 kg) materiale falder ned på Saturn fra ringene pr. sekund , som Meghan Bartels for Space.com skriver.

Det betyder, at Saturns ringe til sidst vil forsvinde, som en undersøgelse fra slutningen af ​​2018 afsluttet.

"[Ringene] har mindre end 100 millioner år at leve. Det er relativt kort, sammenlignet med Saturns alder på over 4 milliarder år, "James O'Donoghue, fra NASAs Goddard Space Flight Center, hedder det i en erklæring fra december.

Nu, i Science -undersøgelsen, der blev offentliggjort i dag (17. januar), forskere har brugt Cassinis ringdyk til at estimere, hvornår Saturn erhvervede sine berømte ringe.

Da Cassini lynede gennem Saturns ringplan, missionsledere tillod planeten, dets ringe og måner for at tyngdekraften trække i fartfartøjets rumfartøjer. De ekstremt små slæbebåde resulterede i små ændringer i sondens bane, som kunne måles præcist. Disse ændringer tillod forskere at, for første gang, lav en meget god måling af, hvor meget masse der er hulet i Saturns ringe.

Efter at have analyseret det sidste sæt baner i september 2017, imidlertid, i hvilket omfang Cassinis bane blev afbøjet i begyndelsen gav ikke mening. Det matchede ikke forudsigelserne fra teoretiske modeller. Det viste sig, at Cassinis bevægelse yderligere blev ændret af massive materialestrømme inde i Saturns tykke atmosfære ved ækvator omkring 6, 000 miles (9, 656 kilometer) dybt. Disse massive strømme bevæger sig cirka 4 procent langsommere end de øvre atmosfæriske skyer, der er synlige, forårsager en gravitationsanomali, der ikke var forudsagt.

"Opdagelsen af ​​dybt roterende lag er en overraskende åbenbaring om planetens indre struktur, "sagde Cassini -projektforsker Linda Spilker fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i en erklæring." Spørgsmålet er, hvad der får den hurtigere roterende del af atmosfæren til at gå så dybt, og hvad fortæller det os om Saturns indre. "

Ring åbenbaringer

Med dette puslespil løst, forskere kunne frit måle tyngdekraften af ​​Saturns ringe. Forskerne vurderer, at den samlede masse af Saturns ringe er cirka 40 procent af Saturns måne Mimas. I betragtning af at Mimas er 2, 000 gange mindre end Jordens måne, der er bestemt ikke meget materiale i Saturns ringe.

Forskere havde tidligere stolet på densitetsbølger, eller krusninger, gennem ringene forårsaget af bevægelsen af ​​de 62 måner i Saturn -kredsløb for at estimere ringmasse. Selvom disse skøn også var lave, astronomer har altid antaget, at der var en skjult masse i store blokke af materiale, der ikke blev set. "Vi havde altid mistanke om, at der var en skjult masse, som vi ikke kunne se i bølgerne, "tilføjede planetforsker Burkhard Militzer, fra University of California, Berkeley, i en erklæring.

Nu, med præcisionsmålingerne foretaget af Cassinis sidste baner, vi ved, at der ikke er nogen skjult masse. Jo lavere masse, jo yngre ringene er, og fordi de overvejende er lavet af is, hvis de var ældre, ringmaterialet ville være blevet forurenet af interplanetært affald, sløve dem. Saturns ringe, som vi er helt klar over, er smukt lyse. Det nye aldersestimat ligger inden for intervallet for de tidligere tæthedsbølgeestimater, giver forskerne mulighed for at foretage et mere præcist knivstik i deres sande alder.

Tidligere skøn over ringealder har været vidtstrakte, fra 4,5 milliarder år (resterne af da Saturn selv dannede sig) til et par titusinder af millioner år. Men med dette nye fund i hånden, det ser ud til at ringene er meget unge - de dannede for mindre end 100 millioner år siden, måske så sent som for 10 millioner år siden.

Hvor kom de fra? Godt, det er muligt, at en iskold genstand fra Kuiperbæltet, eller en vildfarende komet, blev flettet ind i Saturns tyngdefelt og bukkede under for planetens kraftige tidevand, rive dem fra hinanden, til sidst slibe deres materiale ned for at skabe de bandede ringe, vi kender og elsker i dag.

Selvom Saturns ringe vil være væk om 100 millioner år, det betyder ikke, at vores solsystems ringede planetdage er væk for altid. Hvis Saturn kan skabe dem, der er lille grund til at Jupiter, Neptun eller Uranus kan ikke makulere deres egen iskolde krop for at skabe endnu en lys, ringet planetvisning i en fjern fremtid.

Oprindeligt udgivet:17. jan. 2019

Saturn Rings Ofte stillede spørgsmål

Hvor mange måner har Saturn?

Hvor mange ringe har Saturn?

Hvad består Saturns ringe af?

Hvor gammel er planeten Saturn?

Hvilket år forsvinder Saturns ringe?