Pierścienie wokół planet takich jak Jowisz, Saturn, Uran czy Neptun są tworami istniejącymi stosunkowo krótko. Jednak najnowsze dowody wskazują, że nie aż tak krótko, jak do tej pory uważano. Swoisty “recykling” materiału może znacznie wydłużyć czas życia pierścienia.

Larry Esposito, profesor Laboratory for Atmospheric and Space Physics przy Uniwersytecie w Kolorado twierdzi, że istnieją silne dowody na to, że małe księżyce są prawdziwymi rumowiskami, na których znalazł się materiał wyrzucony gdzie indziej.

Wcześniejsze wyliczenia przeprowadzone przez Esposito i Joshua Colwella pokazały, że krótkie życie małych księżyców oznacza, krótkie życie pierścieni, a Układ Słoneczny znajduje się pod koniec “Wieku Pierścieni”.

Te filozoficznie niezbyt pociągające rezultaty nie muszą dotyczyć naszego Układu i pierścieni bliskich nam olbrzymich planet” – mówi Esposito. – “Nasz nowy model wyjaśnia, w jaki sposób kumulowanie się materiału może prowadzić do przedłużenia życia pierścieni i księżyców“.

Podczas misji Voyagera i Galileo, oczom naukowców ukazała się cała gama pierścieni wokół wielkich planet: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Za każdym razem z pierścieniem związane są niewielkie księżyce.

Jasne jest, że małe księżyce nie tylko pielęgnują pierścienie za pomocą oddziaływania grawitacyjnego, ale również są źródłem budującego pierścień materiału” – mówi Esposito. – “W każdym systemie pierścieni dochodzi do procesów destrukcyjnych, takich jak rozkruszanie, zaciemnianie i rozpraszanie materiału. Działają one tak szybko, że pierścienie muszą być znacznie młodsze niż same planety“.

W latach dziewięćdziesiątych Esposito i Colwell stworzyli numeryczny model “kaskadowych kolizji”. Księżyce planety rozbijane są na mniejsze księżyce w wyniku zderzeń z asteroidami lub kometami. Powstałe fragmenty są z kolei rozbijane na jeszcze coraz mniejsze, z których ostatecznie powstaje pierścień. Fragmenty budujące pierścień są dalej rozbijane, aż zostaną starte na pył, który ulatuje z pierścienia.

Jednak “Niektóre fragmenty budujące pierścień mogą zostać na powrót skumulowane, zamiast zamienić się w pył. Mamy dowody, że chętniej gromadzą się one na księżycach czy większych fragmentach, niż ulegają dalszemu rozdrobnieniu” – mówi Colwell.

Animacja pierścieni Saturna

Animacja przedstawia ruch pierścieni Saturna.

Nieszczycielski proces postępuje gwałtownie” – mówi Esposito. – “Typowy pierścień liczy sobie mniej niż kilkaset milionów lat, podczas gdy planeta – 4,5 miliarda lat. Narasta pytanie, dlaczego pierścienie wciąż istnieją, jak to się stało, że możemy liczyć na tak spektakularny widok, mimo że weszliśmy na scenę bardzo niedawno“.

Odpowiedzią może być utylizacja odpadów” – mówi Esposito. Za każdym razem, gdy księżyc ulegnie zniszczeniu w kosmicznej kolizji, większość budującego go materiału przejmą pobliskie księżyce. Księżyce stają się w ten sposób prawdziwymi rumowiskami, jednak dzięki przechodzeniu materiału przez kilka księżyców, znacząco wydłuża się czas życia pierścieni” – kontynuuje.

Modele komputerowe pokazały, że takie przechwytywanie materiału ma sens. Bez niego pierścieni i księżyców dawno by już nie było. Im większy procent materiału ulegnie przechwyceniu, typ więcej czasu zyskuje pierścień. W przypadku Układu Słonecznego wydaje się, że może to być bardzo znaczący czynnik.

Księżyce i pierścienie, które widzimy obecnie, szybko przemijają, jednak sama obecność pierścieni wokół Saturna może trwać miliardy lat” – mówi Esposito. – “We wcześniejszych wyliczeniach nie uwzględniliśmy efektu ponownego gromadzenia się materiału“.

Na zdjęciu widzimy wąski pierścień F Saturna i wewnętrznego satelitę (1980S27 – Pandora) pełniącego rolę “pasterza”. Zdjęcie zostało zrobione przez sondę Voyager 2 z odległości 365 000 kilometrów. Na zdjęciu widoczne są szczegóły o wielkości 6 kilometrów. Satelita jest wydłużony i ma nieregularny kształt, a jego najdłuższa oś wskazuje centrum Saturna (prawy górny róg). Zdjęcie nie ukazuje skomplikowanej budowy pierścienia, również zaobserwowanej przez sondę.

Na pokładzie sondy Cassini znajduje się warty 12 milionów dolarów spektrograf, który ma zaobserwować proces destrukcji i akumulacji w pierścieniu F Saturna i zweryfikować otrzymane przez naukowców wyniki. Pierścień F został odkryty przez Esposito dzięki danym uzyskanym przez sondę Voyager.

Autor

Anna Marszałek

Komentarze

  1. Łukasz W    

    Ufff — No to dobrz, że nie znikną, bo inaczej by była prawdziwa TRAGEDIA.

Komentarze są zablokowane.