Cassini-oppdraget til Saturn ble avsluttet for halvannet år siden, men vitenskapelige resultater kommer fremdeles fra alle dataene den samlet inn. Da Cassini flyttet nærmere Saturn de siste månedene, så den veldig detaljert på gassgigantens ringer, og reiste mellom dem og planeten selv. Den detaljerte inspeksjonen reiste ganske mange spørsmål om alle interaksjonene som formet disse ringene.
En ny artikkel publisert i Science presenterer noen av resultatene fra Cassinis nærbilde på ringene.
Små små måner florerer inne i Saturns ringsystem, og kroppene samhandler med de iskalde partiklene som utgjør hoveddelen av ringene. Dette resulterer i en rekke former og teksturer i ringstrukturen, omtrent som hvordan planeter dannes i den protoplanetære disken rundt en stjerne. Det betyr at ringene er som et laboratorium som forskeren kan kikke seg inn for å lære om dannelse av planeter.
"Disse nye detaljene om hvordan månene skulpturer ringene på forskjellige måter gir et vindu til dannelse av solsystemet ..."
Hovedforfatter og Cassini-forsker Matt Tiscareno fra SETI Institute i Mountain View, California.
Under Cassini-romfartøyets siste blikk på ringene oppdaget den strukturer og mønstre som spente fra klumpete til halmlignende. Denne variasjonen reiser spørsmål om hvordan de ble formet, og hva historien til interaksjonene er som formet dem. Legge til spørsmålene er hvordan farge, temperatur og kjemi endres på tvers av ringstrukturen.
Men som mye vitenskap, ber denne studien både nye spørsmål og kaster lys over eksisterende spørsmål.
F-ringen er den ytterste bestemte ringen i Saturns ringstruktur, og sannsynligvis den mest aktive. Den inneholder funksjoner som kan variere i tidsskalaer så små som noen få timer. En studie fra 2008 viste at det er flere måneskjermer i arbeid i F-ringen, og deres kollisjoner og gravitasjonseffekter er ansvarlige for noen av klumpene og langsgående kanaler i den ringen.
I denne nye artikkelen, forskere nullet på en serie av slaggenererte striper i F-ringen som har samme lengde og retning. De konkluderer med at en flokk med slagfester som slo ringen samtidig er ansvarlig. Dette er viktig fordi det utelukker rusk som en årsak, og fremhever rollen som materialstrømmer som kretser rundt Saturn spiller i utformingen av ringenes struktur.
"Disse nye detaljene om hvordan månene skulpturer ringene på forskjellige måter gir et vindu til dannelse av solsystemet, hvor du også har disker som utvikler seg under påvirkning av masser innebygd i dem," sa hovedforfatter og Cassini-forsker Matt Tiscareno fra SETI Institutt i Mountain View, California.
Den utmerkede nærbildet av ringene som Cassini fanget i løpet av Ring Grazing Orbits mellom desember 2016 og april 2017, viste tre forskjellige typer strukturer: klumpete, glatte og stripete. De viser også tydelig at de tre typene finnes i belter med skarpe grenser mellom hverandre. Årsaken til dette er uklar, siden forskere ikke kan identifisere noen ringegenskaper koblet til beltene.
"Det må være noe annet med egenskapene til partiklene ... Og vi vet ennå ikke hva det er."
Hovedforfatter og Cassini-forsker Matt Tiscareno fra SETI Institute i Mountain View, California.
"Dette forteller oss hvordan ringene ser ut, ikke bare er en funksjon av hvor mye materiale det er," sa Tiscareno. ”Det må være noe annerledes ved karakteristikken til partiklene, kanskje påvirke hva som skjer når to ringpartikler kolliderer og spretter av hverandre. Og vi vet ennå ikke hva det er. ”
Cassini hadde enda mer mystiske funn, som ble avdekket av det synlige og infrarøde kartleggingsspektrometret (VIMS). Som navnet sier, avbildet det ringene i både synlige og infrarøde. VIMS fant uvanlig svake vann-isbånd i den ytterste delen av A-ringen. Dette er et uventet funn, siden dette området er kjent for å være svært reflekterende, og høy refleksjonsevne vanligvis betyr mindre forurenset is og dermed sterkere vannisbånd.
VIMS hadde flere overraskelser i vente. Mens forskere allerede visste at vannis er hovedkomponenten i Saturns ringer, var de ganske sikre på at andre is som ammoniakkis og metanis var til stede. Men VIMS kunne ikke finne noen av disse to isene, og den kunne heller ikke finne organiske forbindelser, som burde være der gitt det organiske materialet som Cassini tidligere fant flyter fra D-ringen inn i Saturns atmosfære.
"Hvis organiske sto der i store mengder - i alle fall i hoved A-, B- og C-ringene - ville vi se dem," sa Phil Nicholson, Cassini VIMS-forsker ved Cornell University i Ithaca, New York. "Jeg er ennå ikke overbevist om at de er en viktig del av hovedringene."
Dette er interessante nye funn for forskere fra Saturn, og er gåter som krever nye modeller å forklare. Men ingen av dem kan toppe Cassinis mest overraskende oppdagelse: At Saturns ringer er mye yngre enn tidligere antatt.
Ifølge Jeff Cuzzi, NASA Ames Research Center, går vi inn i en ny fase med å studere Saturn som vil se nye modeller utviklet for å forklare disse nye funnene.
"Vi ser så mye mer, og nærmere opp, og vi får nye og mer interessante gåter," sa Cuzzi. "Vi er i ferd med å slå oss ned i neste fase, som bygger nye, detaljerte modeller for ringutvikling - inkludert den nye avsløringen fra Cassini-data om at ringene er mye yngre enn Saturn."
Vitenskap er både spennende og frustrerende fordi hver ny fremgang i forståelsen bringer sine egne spørsmål. Dette er absolutt sant for den nye forskningen basert på dataene fra Cassinis nærmeste, beste blikk på Saturn og dens ringer.
"Det er som å skru opp kraften enda et hakk på hva vi kunne se i ringene. Alle fikk bare et tydeligere syn på hva som skjer, sier Linda Spilker, Cassini prosjektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory. "Å få den ekstra oppløsningen svarte på mange spørsmål, men det gjenstår så mange fristende."
Kilder:
- Pressemelding: NASAs Cassini avslører ny skulptur i Saturn Rings
- Forskningsartikkel: Cassini-Huygens 'utforskning av Saturn-systemet: 13 års oppdagelse
- Forskningsoppgave: Bestemmelsen av strukturen til Saturns F-ring av nærliggende månetretter
- NASA: Cassini Mission
- Space Magazine: Mimas skyver gjennom Saturns ringer som en snøplog
