Kan du forestille deg solsystemet uten Saturns ringer? Kan du se for deg Jorden da dinosaurene streifet rundt planeten? I følge en ny artikkel kan de to ha falt sammen.
Data fra Cassini-oppdraget viser at Saturns ringer kanskje bare er 10 til 100 millioner år gamle. De har kanskje ikke vært der under dinosaurenes regjeringstid, og kan faktisk være en ganske moderne utvikling i vårt solsystem.
Cassini samlet disse dataene i løpet av sine endelige baner rundt Saturn i 2017, 13 år etter ankomst til gassgiganten. Da det gikk tom for drivstoff, sendte Cassini-teamet romfartøyet inn i en serie med 22 supernære baner mellom Saturn og ringene, 2600-3900 km (1600-2400 miles) over skyetoppene. Dataene fra dykkene førte forskere til dette nye tidsestimatet for Saturns ringer.
"Bare ved å komme så nær Saturn i Cassinis endelige baner, var vi i stand til å samle målingene for å gjøre de nye funnene."
Studier hovedforfatter Luciano Iess, Cassini radiovitenskapsteam, Sapienza universitet i Roma.
I 6 av de 22 nære banene etablerte Cassini en radiokobling med Jorden. Ved å overvåke denne koblingen, var forskere i stand til å bestemme Saturns gravitasjonsfelt og ringenes masse. New Age-estimatene er basert på disse dataene, og resultatene ble publisert i et papir med tittelen "Måling og implikasjoner av Saturns tyngdekraftfelt og ringemasse."
Før disse dype dykkene, var Cassini alltid utenfor ringene, noe som betyr at enhver gravitasjonsavlesning var kombinasjoner av Saturns masse og ringenes masse. Ved å dykke inn mellom planeten og dens ringer, var Cassini i stand til å skille Saturns tyngdekraft fra ringene, og tillot en måling av ringenes masse.
Som det fremgår av den nye artikkelen, "Den indre strukturen i Saturn, dybden i vindene og massen og alderen på ringene begrenser dens dannelse og evolusjon." Cassini ble i det minste delvis sendt til Saturn for å forstå hvordan alle disse faktorene passer sammen. Oppgaven fortsetter med å si: "Tyngdekraftsmålinger ved Saturn kan brukes til å bestemme massen til ringene, som er relatert til deres alder ved dynamiske og komposisjonelle dateringsmetoder."
Denne artikkelen, ledet av Cassini radiovitenskapsteammedlem Luciano Iess, fra Sapienza University of Roma, fokuserte bare på ringene A, B og C. Massen til de andre mye mindre ringene ble ansett som ubetydelig.
"Bare ved å komme så nær Saturn i Cassinis endelige baner, var vi i stand til å samle målingene for å gjøre de nye funnene," sa hovedforfatter Luciano Iess. "Og med dette arbeidet oppfyller Cassini et grunnleggende mål for sitt oppdrag: ikke bare å bestemme ringenes masse, men å bruke informasjonen til å avgrense modeller og bestemme ringenees alder."
Hvordan forteller messen om Saturns ringer oss om deres alder?
Forskere vet allerede at det er en sammenheng mellom massen av Saturns ringer og deres alder. Jo lavere ringene er, jo yngre er de. Dette er fordi ringene er lyse og stort sett laget av is. Over en lang periode ville de ha blitt forurenset av rusk og blitt mørklagt, noe som indikerer en større alder. For å være eldre, ville de måtte være mye mer massiv for å ha overlevd så lenge. De kan ikke være både gamle og lyse. Så nå som forskere har fått en bedre beregning av ringenes masse, kan de estimere alderen mer nøyaktig.
Dette estimatet av ringenes alder er i strid med tidligere studier basert på Cassini-data. En studie fra 2008 antydet at ringene er milliarder av år gamle. Gjennom årene har andre studier gjort en lignende sak. Men frem til nå hadde ingen studier de nøyaktige massemålingene å jobbe med.
Problemet med hvordan ringene dannet gjenstår. Det nye beviset på unge ringer gir troverdighet til teorier som de dannet fra en komet som vandret for nær og ble revet fra hverandre av Saturns alvor - eller av en hendelse som brøt opp en tidligere generasjon iskalde måner.
“For yngre ringer ville det kreve en komet, eller en centaur (en av en gruppe med små, isete gjenstander), eller kanskje til og med en måne som beveger seg for nær Saturn. Saturns tyngdekraft ville bryte den gjenstanden fra hverandre, og deretter ville de gjenværende bitene fortsette å danne ringer, ”forklarte Linda Spilker, Nasas prosjektforsker Cassini, i 2017.
Man trodde lenge at ringene var milliarder av år gamle, og dannet like etter at Saturn gjorde det. Men ettersom forskere jobber med problemet, og når vi får bedre og bedre data, faller det synet bort. Det ser mer og mer ut som noe kom for nær Saturn i den siste tiden og brøt fra hverandre og dannet ringene.
Hvor mye veier Saturns ringer?
I følge disse nye målingene er massen av Saturns ringer (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, eller omtrent 15,4 sextillion kg. Så ringene har en masse omtrent halvparten av Saturns måne Mimas. Bare slik at du har noe interessant å si på din neste cocktailfest.
Kilder:
- Forskningsoppgave: Måling og implikasjoner av Saturns tyngdekraftfelt og ringemasse
- Pressemelding: NASAs Cassini Data Show Saturn's Rings Relatively New
- BBC News: Cassini antyder i ung alder for Saturns ringer
- Wikipedia: Rings of Saturn
- Space Magazine: Saturns Rings kan være milliarder av år gamle
