Alle som leter etter diverse selskaper fra solsystemets tidlige dager kan sannsynligvis finne dem alle på ett sted: Saturn-systemet. En ny analyse av data fra Cassini-romfartøyet antyder at Saturns måner og ringer er "antikviteter" fra rundt tidspunktet for vårt solsystemets begynnelse.
"Å studere det Saturnian-systemet hjelper oss å forstå den kjemiske og fysiske utviklingen av hele solsystemet vårt," sa Cassini-forsker Gianrico Filacchione, fra Italias nasjonale institutt for astrofysikk. "Vi vet nå at å forstå denne utviklingen ikke bare krever å studere en enkelt måne eller en ring, men å sammenstyre forholdene som flettes sammen disse kroppene."
Ringene, månene, månene og annet rusk stammer mer enn 4 milliarder år tilbake. De er fra omtrent den tiden som planetlegemene i nabolaget vårt begynte å danne seg ut av den protoplanetære tåken, skyen av materiale som fortsatt kretser rundt solen etter dens tenning som en stjerne.
Data fra Cassinis visuelle og infrarøde kartleggingsspektrometer (VIMS) har avslørt hvordan vannis og også farger - som er tegn på ikke-vann og organiske materialer - distribueres gjennom det saturniske systemet. Spektrometerets data i den synlige delen av lysspekteret viser at farging på ringene og månene generelt bare er dypt.
Ved å bruke det infrarøde området, oppdaget VIMS også rikelig med vann, for mye til å ha blitt deponert av kometer eller på annen måte. Så forfatterne utleder at vannisen må ha dannet seg rundt fødselen av solsystemet, fordi Saturn går i bane rundt solen utenfor den såkalte "snølinjen." Utenfor snølinjen, i det ytre solsystemet der Saturn er bosatt, bidrar miljøet til å bevare vannis, som en fryser. Inne i solsystemets "snølinje" ligger miljøet mye nærmere solens varme glød, og is og andre flyktige stoffer sprer seg lettere.
Den fargede patinaen på ringpartiklene og månene tilsvarer omtrent deres beliggenhet i Saturn-systemet. For Saturns indre ringpartikler og måner har vann-isspray fra geysermånen Enceladus en hvitvaskingseffekt.
Lenger ut fant forskerne at overflatene til Saturns måner generelt var rødere jo lenger de gikk i bane fra Saturn. Phoebe, en av Saturns ytre måner og en gjenstand som antas å stamme fra det fjerntliggende Kuiper Belt, ser ut til å kaste rødlig støv som til slutt ruster overflaten til nærliggende måner, som Hyperion og Iapetus.
Et regn av meteoroider utenfra systemet ser ut til å ha snudd noen deler av hovedringesystemet - særlig den delen av hovedringene kjent som B-ringen - en subtil rødlig fargetone. Forskere tror den rødlige fargen kan være oksidert jern - rust - eller polysykliske aromatiske hydrokarboner, som kan være forfedre til mer komplekse organiske molekyler.
En av de store overraskelsene fra denne forskningen var den lignende rødlige fargen på potetformede månen Prometheus og ringpartikler i nærheten. Andre måner i området var mer hvite.
"Den lignende rødlige fargen antyder at Prometheus er konstruert av materiale i Saturns ringer," sa medforfatter Bonnie Buratti, et VIMS-team med base ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. "Forskere hadde lurt på om ringpartikler kunne ha satt seg fast sammen for å danne måner - siden den dominerende teorien var at ringene i utgangspunktet kom fra at satellitter ble brutt opp. Fargeleggingen gir oss et solid bevis på at det også kan fungere omvendt. ”
"Å observere ringene og månene med Cassini gir oss et fantastisk fugleperspektiv av de intrikate prosessene som er i arbeid i Saturn-systemet, og kanskje også i utviklingen av planetariske systemer," sier Linda Spilker, Cassini prosjektforsker, basert på JPL . "Hvordan et objekt ser ut og hvordan det utvikler seg, avhenger mye av beliggenhet, beliggenhet, beliggenhet."
Filacchions artikkel er publisert i Astrophysical Journal.
Kilde: JPL
