Bildekreditt: NASA / JPL
Ny forskning fra University of Colorado viser hvordan resirkulering av materiale kan forlenge levetiden til et ringsystem, for eksempel de rundt Jupiter, Saturn, Neptune og Uranus. Det antas nå at de er hauger med løst samlet søppel som trekker materiale ut av ringene og deretter fører det tilbake når de kolliderer med et annet objekt. NASAs Cassini-romfartøy er på vei til Saturn nå og bør gi flere detaljer når det kommer i juli 2004.
Selv om ringer rundt planeter som Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune er relativt kortvarige, tyder nye bevis på at resirkulering av kretsende rusk kan forlenge levetiden til slike ringer, ifølge forskere fra University of Colorado.
Sterke bevis tyder nå på at små måner i nærheten av de gigantiske planetene som Saturn og Jupiter egentlig er hauger med steinsprut, sier Larry Esposito, professor ved CU-Boulders laboratorium for atmosfærisk og romfysikk. Disse gjenopprettede små kroppene er kilden til materiale for planetarier.
Tidligere beregninger av Esposito og LASP Research Associate Joshua Colwell viste de korte levetidene for slike måner antyder at solsystemet er nesten på slutten av ringetiden. "Disse filosofisk lite tiltalende resultatene beskriver kanskje ikke virkelig solsystemet vårt og ringene som kan omgi gigantiske ekstrasolplaneter," sa Esposito. "Våre nye beregninger av modeller forklarer hvordan inkludering av resirkulering kan forlenge levetiden til ringer og måner."
Observasjonene fra romoppdragene Voyager og Galileo viste en rekke ringer som omgir hver av de gigantiske planetene, inkludert Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune. Ringene er blandet i hvert tilfelle med små måner.
"Det er tydelig at de små månene ikke bare skulpturer ringene gjennom tyngdekraften, men også er foreldrene til ringmaterialet," sier Esposito. "I hvert ringsystem virker destruktive prosesser som sliping, mørklegging og spredning så raskt at ringene må være mye yngre enn planetene de sirkler."
Numeriske modeller av Esposito og Colwell fra 1990-tallet viste en "kollisjonskaskade", der en månes måner blir delt inn i mindre måner når de blir truffet av asteroider eller kometer. Fragmentene blir deretter knust for å danne partiklene i nye ringer. Selve ringene blir deretter malt til støv, som blir feid vekk.
Men ifølge Colwell, “Noen av fragmentene som utgjør ringene kan bli akkretert på nytt i stedet for å bli malt til støv. Nye bevis viser at noe rusk har samlet seg i måner eller måneblåter i stedet for å forsvinne gjennom kollosjonserosjon. ”
"Denne prosessen har gått raskt," sa Esposito. “Den typiske ringen er yngre enn noen hundre millioner år, et øyeblikk i forhold til planetene, som er 4,5 milliarder år gamle. Spørsmålet oppstår naturlig nok hvorfor ringer fremdeles eksisterer, for å bli fotografert i en slik prakt ved å besøke menneskelig romfartøy som har ankommet den siste tiden på scenen, ”sa han.
"Svaret ser nå ut til å være kosmisk resirkulering," sa Esposito. Hver gang en måne blir ødelagt av en kosmisk påvirkning, blir mye av materialet som frigjøres fanget av andre nærliggende måner. Disse resirkulerte månene er i hovedsak samlinger av steinsprut, men ved å resirkulere materiale gjennom en serie med små måner, kan ringsystemets levetid være lengre enn vi først trodde. ”
Esposito og tidligere LASP Research Associate Robin Canup, nå med Southwest Research Institute's Boulder filial, viste gjennom datamodellering at mindre fragmenter kan gjenfanges av andre måner i systemet. "Uten denne gjenvinningen er ringene og månene snart borte," sa Esposito.
Men med mer resirkulering er levetiden lenger, sa Esposito. Med det meste av materialet resirkulert, som nå ser ut til å være tilfelle i de fleste ringer, forlenges levetiden med en stor faktor.
"Selv om de enkelte ringene og månene vi nå ser er flyktige, vedvarer fenomenet i milliarder av år rundt Saturn," sa Esposito. "Tidligere beregninger ignorerte de kollektive virkningene av de andre månene ved å utvide utholdenheten til ringer ved å gjenvinne og resirkulere ringmateriale.
Esposito, hovedetterforskeren på en spektrograf på 12 millioner dollar på Cassini-romfartøyet som skulle ankomme Saturn i juli 2004, vil se nærmere på de konkurrerende prosessene for ødeleggelse og gjenfangst i Saturns F-ring for å bekrefte og kvantifisere denne forklaringen. Esposito oppdaget F-ringen ved hjelp av data fra NASAs Voyager 2-oppdrag til de ytre planetene som ble lansert i 1978.
Opprinnelig kilde: University of Colorado News Release
