Сатурн е наразпознаваем: Какво се случва с прословутите му пръстени

С поред ново изследване емблематичните ледени пръстени на Сатурн може да не могат да бъдат наблюдавани в бъдеще, предава CNN.

Нов анализ на данните, заснети от мисията на НАСА "Касини", която обикаля около планетата-гигант между 2004 и 2017 г., разкрива нови идеи за това откога съществуват пръстените и кога може да изчезнат от полезрението. Констатациите са споделени в три проучвания, публикувани през май.

Нашата Слънчева система и нейните планети са се формирали преди около 4,6 милиарда години, а учените отдавна обсъждат възрастта и произхода на пръстените на Сатурн. Някои астрономи твърдят, че ярките, ледени пръстени трябва да са по-млади от очакваното, защото не са били ерозирани и потъмнели от взаимодействието с метеорити през милиардите години.

Данните от "Касини" доведоха до ново откритие, публикувано на 15 май в списание "Икар", което подкрепя тази теория за пръстените, появили се дълго след първоначалното формиране на Сатурн. Допълнителни изследвания, публикувани съответно на 12 май в Science Advances и на 15 май в Icarus, стигнаха до подобни заключения.

Aurora Borealis on Saturn captured by the Hubble Space Telescope 📷 NASA pic.twitter.com/RiusesfTGg

— Amazing Astronomy (@MAstronomers) May 25, 2023

"Нашето неизбежно заключение е, че пръстените на Сатурн трябва да са сравнително млади според астрономическите стандарти, само на няколкостотин милиона години", казва в изявление Ричард Дюрисен, почетен професор по астрономия в Университета на Индиана в Блумингтън и водещ автор на двете изследвания в Icarus.

"Ако разгледате системата от спътници на Сатурн, има и други намеци, че там се е случило нещо драматично 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 формира невероятната им структура, и това е много вълнуващо за изучаване."

Според изследователите е вероятно седемте пръстена все още да са се формирали, когато динозаврите са бродили по Земята.

Пръстените на Сатурн се състоят предимно от лед, като само малък процент принадлежи на скалния прах, създаден в космоса от раздробени астероидни фрагменти и микрометеорити. Парчетата, подобни на песъчинки, се сблъскват с частици в пръстените на Сатурн и създават плаващи отломки, докато материалът от пръстена обикаля около планетата.

По време на Големия финал на "Касини", когато космическият апарат завърши 22 обиколки, в които премина между Сатурн и неговите пръстени, изследователите успяха да получат данни за това колко метеороиди замърсяват пръстените, за масата на самите пръстени и за скоростта, с която материалът от пръстените пада върху планетата. Всички данни като че ли сочат към една и съща констатация за по-младата възраст на пръстените на Сатурн.

Recent studies from @NASAAmes shed new light on Saturn’s rings, pointing to evidence that the rings—comprised of almost entirely pure ice—are a relatively new addition to the gas giant and may only last a few 100 million years more. https://t.co/LDqYbAHLPz pic.twitter.com/jmTEsF6elh

— NASA (@NASA) May 22, 2023

Изследователите успяха да преценят колко космически прах, който редовно се движи през нашата Слънчева система, се е натрупал върху ледените пръстени. В продължение на 13 години подобният на кофа анализатор на космически прах на "Касини" успя да загребе 163 песъчинки прах, които произхождат отвъд системата на Сатурн, докато се въртят около газовия гигант. Пръстените бяха изненадващо "чисти", което подсказва, че те не трябва да са съществували достатъчно дълго, за да натрупат излишък от космически прах.

Космическият телескоп Хъбъл на НАСА всяка година отделя време за наблюдение на Сатурн благодарение на програмата Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) и динамичната планета газов гигант винаги ни показва нещо ново. 

Формата и нюансите на спиците са различни - те могат да изглеждат светли или тъмни в зависимост от ъгъла на наблюдение, а понякога приличат повече на петна, отколкото на класически радиални спици, както се вижда тук. Ефимерните черти не се задържат дълго, но с наближаването на есенното равноденствие на планетата на 6 май 2025 г. ще се появят още. Учените ще търсят улики, за да обяснят причината и естеството на спиците. Предполага се, че те са материал от пръстена, който е временно зареден и левитиран от взаимодействието между магнитното поле на Сатурн и слънчевия вятър, но тази хипотеза не е потвърдена.
Хъбъл засне мистериозни "спици", плъзгащи се по пръстените на Сатурн

Междувременно, докато метеороидите проникват в пръстените, те изтласкват с бърза скорост материал в най-вътрешните пръстени към Сатурн. Касини наблюдава, че пръстените губят много тонове маса в секунда, което означава, че на пръстените не им остава много време, казано астрономически. Изследователите смятат, че пръстените ще съществуват най-много още няколкостотин милиона години.

Предишни изследвания предполагаха, че пръстените могат да изчезнат до 100 милиона години.

"Ние показахме, че масивни пръстени като тези на Сатурн не траят дълго", казва в изявление Пол Естрада, учен-изследовател в Изследователския център "Еймс" на НАСА в Маунтин Вю, Калифорния, и съавтор на трите изследвания.

"Можем да предположим, че сравнително малките пръстени около другите ледени и газови гиганти в нашата Слънчева система са остатъци от пръстени, които някога са били масивни като този на Сатурн. Може би някога в недалечното астрономическо бъдеще, след като пръстените на Сатурн бъдат смлени, те ще приличат повече на оскъдните пръстени на Уран."

Но какво изобщо е създало пръстените на Сатурн? Учените все още не знаят със сигурност, но е възможно гравитационната нестабилност да е унищожила някои от ледените луни, обикалящи около планетата гигант, създавайки достатъчно материал, който да бъде изтеглен в пръстени от материал, обгръщащи Сатурн.

Тази мозайка на луната на Сатурн Мимас е създадена от изображения, направени от космическия апарат "Касини" на НАСА по време на най-близкото му прелитане около луната през февруари 2010 г. Ново изследване показва, че луната или има форма на футболна топка, или съдържа океан от течна вода.

"Идеята, че емблематичните главни пръстени на Сатурн може да са скорошна характеристика на нашата Слънчева система, е спорна, но нашите нови резултати допълват тройката измервания на "Касини", които правят тази констатация трудна за избягване", казва в изявление изследователят Джеф Кузи, главен изследовател в НАСА Еймс и съавтор на статията за изследването на Сатурн, публикувана в Science Advances.

Бъдещите мисии за изследване на някои от луните на Сатурн могат да разкрият повече информация за това какви събития са създали пръстените - и да доведат до други открития.

"Ако успеем да открием какво се е случило в тази система преди няколкостотин милиона години, за да се образуват пръстените, може би в крайна сметка ще открием защо луната на Сатурн Енцелад изхвърля от дълбокия си океан шлейфове вода, лед и дори органични вещества", казва Дюрисен. "Може би дори ще открием градивните елементи на самия живот на Енцелад."