Според ново изследване емблематичните ледени пръстени на Сатурн може да не са наоколо за бъдещите наблюдатели. Нов анализ на данни от сондата на Cassini на NASA, която обикаля около газовия гигант между 2004 г. и 2017 г., разкри нови прозрения за това колко дълго са съществували пръстените и кога могат да изчезнат от полезрението ни. Констатациите са споделени в три проучвания, публикувани през май 2023 г.
Нашата Слънчева система и планетите в нея са се образували преди около 4,6 милиарда години, но учените отдавна спорят относно възрастта и произхода на пръстените на Сатурн. Някои астрономи твърдят, че ярките, ледени пръстени трябва да са по-млади от планетата. Това предположение се базира на факта, че те не са потъмнели от взаимодействията с метеороиди в продължение на милиарди години.
Данните от Cassini водят до ново откритие, публикувано на 15 май в списание Icarus. То подкрепя теорията, че пръстените са се появили дълго след първоначалното формиране на Сатурн. Допълнителни проучвания, публикувани съответно на 12 май в Science Advances и на 15 май в Icarus, стигат до подобни заключения.
„Нашето неизбежно заключение е, че пръстените на Сатурн трябва да са относително млади по астрономическите стандарти – само на няколкостотин милиона години“, споделя в изявление Ричард Дурисен, почетен професор по астрономия в Университета в Индиана, Блумингтън, и водещ автор на двете изследвания в Icarus.
„Ако погледнем системата от спътници на Сатурн, ще намерим белези за това, че нещо драматично се е случило там през последните няколкостотин милиона години. Ако пръстените на Сатурн не са толкова стари, колкото планетата, това означава, че нещо се е случило, за да се сформира тяхната невероятна структура, и това е много вълнуващо за изучаване.“
Според изследователите вероятно седемте пръстена са се образували още когато динозаврите са бродили по Земята.
Пръстени, по-млади от планетата
Пръстените на Сатурн до голяма степен се състоят от лед, като само малък процент е съставен от скалистия прах, създаден в космоса от разбити астероидни фрагменти и микрометеороиди. Парчетата, подобни на песъчинки, се сблъскват с частиците в пръстените на Сатурн и създават плаващи отломки, докато веществото в пръстена обикаля около планетата.
По време на големия финал на Cassini, когато космическият кораб преминава между Сатурн и неговите пръстени, изследователите успяват да получат данни за броя на метеороидите в пръстените, масата на самите пръстени и влиянията на пръстените върху планетата. Всички данни изглежда сочат към едно и също откритие, а именно това за по-младата възраст на пръстените на Сатурн.
Изследователите успяват да преценят колко космически прах, който се рее из нашата Слънчева система, се е натрупал върху ледените пръстени. В продължение на 13 години детекторът за прахови частици Cosmic Dust Analyzer на Cassini успява да засече, че пръстените са изненадващо „чисти“. Това предполага, че не им е стигнало времето, за да натрупат излишък от космически прах.
Докато метеороидите се наместват в пръстените, те избутват прахово вещество в най-вътрешните пръстени с висока скорост. Cassini долавя, че пръстените губят много тонове маса в секунда, което означава, че не им остава много време. Изследователите изчисляват, че пръстените ще съществуват най-много още няколкостотин милиона години.
Пръстените около Уран
„Ние показахме, че масивни пръстени като тези на Сатурн не съществуват дълго“, споделя Пол Естрада, изследовател в изследователския център Еймс на NASA в Маунтин Вю, Калифорния.
„Човек може да спекулира, че сравнително малките пръстени около другите ледени и газови гиганти в Слънчевата система са останки от пръстени, които някога са били масивни като тези на Сатурн. Може би в някакъв момент в не толкова далечното бъдеще след като пръстените на Сатурн бъдат смлени, те ще изглеждат повече като редките пръстени на Уран.“
Но как изобщо са се появили пръстените на Сатурн? Учените все още не знаят със сигурност, но е възможно гравитационната нестабилност да е унищожила някои от ледените спътници, обикалящи около гигантската планета. По този начин може да се отдели достатъчно вещество, което да бъде притеглено в орбита около Сатурн.
„Идеята, че емблематичните главни пръстени на Сатурн може да са сравнително нова характеристика на нашата Слънчева система, е противоречива, но новите резултати допълват измерванията на Cassini, коeто прави този извод труден за избягване“, споделя в изявление Джеф Кузи, главен изследовател в изследователския център Еймс и съавтор на статията за Сатурн в Science Advances.
„Ако успеем да открием какво се е случило в тази система преди няколкостотин милиона години, за да се образуват пръстените, може да разберем защо спътникът на Сатурн Енцелад е изхвърля от своите дълбини струи от вода, лед и дори органични вещества“, споделя Дурисен. „Може би дори ще намерим градивните елементи на живота на Енцелад.“