КІЛЬЦЯ САТУРНА ЛИШЕ 10 ДО 100 МІЛЬЙОНІВ РОКІВ

Send

Чи можете ви уявити Сонячну систему без кілець Сатурна? Чи можете ви передбачити Землю в той час, коли динозаври блукали по планеті? Згідно з новим документом, вони, можливо, співпали.

Дані місії Кассіні показують, що кільця Сатурна можуть бути лише від 10 до 100 мільйонів років. Вони, можливо, не були там за часів правління динозаврів, і насправді це може бути досить сучасним розвитком нашої Сонячної системи.

Кассіні зібрав ці дані під час своїх останніх орбіт навколо Сатурна у 2017 році, через 13 років після прибуття до газового гіганта. Коли не вистачало пального, команда Кассіні відправила космічний корабель на серію з 22 надто близьких орбіт між Сатурном та його кільцями, 2600-3900 км (1600-2400 миль) над вершинами хмари. Дані з цих занурень привели вчених до цієї новітньої оцінки для кілець Сатурна.

"Тільки наблизившись до Сатурна на останніх орбітах Кассіні, ми змогли зібрати вимірювання, щоб зробити нові відкриття".
Ведучий автора дослідження Лучіано Іесс, команда з радіознавства Кассіні, Римський університет Сапіенца.

На 6 з 22 близьких орбіт Кассіні встановив радіозв'язок із Землею. Контролюючи це посилання, вчені змогли визначити гравітаційне поле Сатурна та масу його кілець. Нові вікові оцінки базуються на цих даних, і результати були опубліковані у статті під назвою «Вимірювання та наслідки гравітаційного поля Сатурна та маси кільця».

До цих глибоких занурень Кассіні завжди знаходився поза кільцями, тобто будь-які гравітаційні показання були комбінацією маси Сатурна та маси кілець. Занурившись між планетою та її кільцями, Кассіні зміг відокремити гравітацію Сатурна від кілець, що дозволило виміряти масу кілець.

Як говориться в новому документі, «Внутрішня структура Сатурна, глибина його вітрів, маса та вік його кілець обмежують його формування та еволюцію». Кассіні був присланий до Сатурна, принаймні частково, щоб зрозуміти, як всі ці фактори поєднуються разом. У статті йдеться: "Вимірювання сили тяжіння на Сатурні можна використовувати для визначення маси кілець, яка пов'язана з їх віком динамічними та композиційними методами датування".

Цей документ, очолюваний членом колективу радіознавства Кассіні Лучано Іесом з Римського університету Сапіенца, зосередився лише на кільцях A, B і C. Маса інших набагато менших кілець вважалася незначною.

"Тільки наблизившись до Сатурна на останніх орбітах Кассіні, ми змогли зібрати вимірювання, щоб зробити нові відкриття", - сказав головний автор Лучано Іес. "І завдяки цій роботі Кассіні виконує основну мету своєї місії: не тільки визначити масу кілець, але використовувати інформацію для уточнення моделей та визначення віку кілець".

Як нам показує маса кілець Сатурна про їхній вік?

Вчені вже знають, що існує зв’язок між масою кілець Сатурна та їхнім віком. Чим менша маса кілець, тим вони молодші. Це тому, що кільця яскраві і здебільшого виготовлені з льоду. Протягом тривалого періоду часу вони забруднилися сміттям і потемніли, що свідчить про більший вік. Крім того, щоб бути старшими, вони повинні були бути набагато масивнішими, щоб пережити це довго. Вони не можуть бути і старими, і світлими. Тож тепер, коли вчені мають кращий підрахунок маси кілець, вони можуть більш точно оцінити вік.

Ця оцінка віку кілець співпадає з попередніми дослідженнями на основі даних Кассіні. У дослідженні 2008 року було показано, що кільця мають мільярди років. Протягом багатьох років інші дослідження зробили подібний випадок. Але до цих пір жодне дослідження не працювало з точними вимірюваннями маси.

Проблема того, як утворюються кільця, все ще залишається. Нові докази молодих кілець надають довіри теоріям, що вони сформувалися з комети, яка блукала занадто близько і була розірвана гравітацією Сатурна - або подією, що розірвала попереднє покоління крижаних місячних.

"Для молодших кілець знадобиться комета або кентавр (одна з групи маленьких крижаних предметів) або, можливо, навіть місяць, що рухається занадто близько до Сатурна. Гравітація Сатурна розірве цей предмет, і тоді інші шматочки продовжуватимуться утворювати кільця ", - пояснила Лінда Спілкер, науковий співробітник проекту Кассіні від Nasa в 2017 році.

Довго думалося, що кільця мають мільярди років, і утворилися незабаром після того, як це зробив Сатурн. Але як вчені працюють над проблемою, і коли ми отримуємо все кращі та кращі дані, така точка зору відпадає. Це виглядає все більше і більше, ніби щось недалеко минуло близьке до Сатурна і розбилося, утворюючи кільця.

Скільки важать кільця Сатурна?

Відповідно до цих нових вимірювань, маса кілець Сатурна становить (1,54 ± 0,49) × 10¹⁹ кг, або приблизно 15,4 секстиліона кг. Так кільця мають масу приблизно вдвічі меншої за Мімус Сатурна. Просто так ви маєте щось цікаве сказати на наступній коктейльній вечірці.