Billede: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Med dens omfattende system af ringe, Saturn er blandt den mest smukke planeter i solsystemet. Desværre, det er skønhed kan være flygtig, viser ny forskning. Saturns ringe er at opløse hurtigere, end forskerne forventede, ifølge undersøgelsen, og de kan være væk om 100 millioner til 300 millioner år—en kosmologisk blink i øjet.
Saturns ringe er hovedsageligt består af vand-is, men ny forskning offentliggjort i tidsskriftet Icarus, viser, at ringene bliver overfaldet af planetens tyngdekraft og det magnetiske felt, der udløser et fænomen kendt som “ring regn.” Forskere først dokumenteret ring regn tilbage i 2013, men ny forskning ledet af James O ‘Donoghue fra NASA’ s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, viser effekten sker meget hurtigere end forventet, og som følge heraf, så er den hastighed, som Saturns ringe er i forfald.
Forskerne er ikke helt sikker på, at hvis Saturn blev født, med dens smukke halo, eller hvis det erhvervede sin ring system senere i livet. Hvis det er førstnævnte, den ringe dannet omkring 4,4 milliarder år siden, men hvis det er det sidstnævnte, at de kun blev dannet for omkring 100 millioner år siden, sandsynligvis en følge af sammenstød måner i kredsløb omkring Saturn, ifølge forskning offentliggjort i 2016. Hvis den seneste tids-dannelsen scenarie er sandt, det betyder at Saturn ikke havde nogen ringer, når giant sauropod dinosaur strejfede Jorden i løbet af Jura. Men dinosaurer ikke har teleskoper, så det gjorde ikke rigtig noget. Heldigvis, mennesker har teleskoper på et tidspunkt, hvor Saturn har sin herlige ringe, så jeg formoder, at vi er heldige, for der.
“Vi er så heldige at være rundt for at se Saturns ringsystem, som ser ud til at være i midten af dens levetid,” sagde O ‘ Donoghue, i en erklæring. “Men hvis ringene er midlertidig, måske vi manglede bare ud på at se giant ring systemer af Jupiter, Uranus og Neptun, som har kun tynd krøller i dag.”
Anyhoo, når Voyager-sonder har besøgt Saturn flere årtier siden, de detekterede gas-gigant er elektrisk ladede øvre atmosfære, eller ionosfæren, sammen med tæthed variationer i dens ringe, og tre mørke og smalle bånd, som omkranser klodens nordlige breddegrader. Tilbage i 1986, NASA forskere knyttet disse smalle, mørke bånd til formen af Saturn ‘ s betydelige magnetfelt. Disse tilsyneladende uafhængige observationer førte til teorien om, at de elektrisk ladede partikler fra Saturns ringe var der strømmer ned langs magnetiske feltlinier—en proces, der resulterede i vand, at blive dumpet fra sin ringe på sin ionosfæren, at skabe den smalle bånd, der ses i Voyager billeder.
Fra Jorden, Saturns ringe ser fredeligt ud, men bidder af vand-is—spænder i størrelse fra mikroskopiske støvkorn til at kæmpe kampesten—er fanget i en kæmpe omgang tug-of-krig. Ringene er i en vanskelig balancegang, fast mellem Saturn ‘ s tiltrækningskraft og dens slæbebåde trække dem udad i rummet. Denne balance bliver forstyrret, når isklumper, der er opkrævet af Solens ultraviolette lys, der forårsager partikler til at styrtdykke ned mod planeten langs de magnetiske feltlinier, med tyngdekraften giver et ekstra boost.
Denne proces, hvor vand interagerer med planetens ionosfæren, kan faktisk blive opdaget fra Jorden. For den nye undersøgelse, O ‘ Donoghue, der anvendes Keck Teleskopet på Mauna Kea, Hawaii, for at registrere og måle disse flydende-på-ionosfæren kemiske interaktioner. Hans team i forhold lyset i jordens nordlige og sydlige breddegrader, for at bestemme mængden af regn, der falder fra den ringe, blandt andre observationer.
Utroligt, er, at forskere anslår, at omkring 4.400 pounds af vand (10,000 kg) strømmer ud fra Saturns ringe hver anden. På denne sats af tab, de ringe skal blive væk i omkring 292 millioner år.
O ‘ Donoghue, siger, at det beløb af ring regn kunne fylde en Olympisk størrelse swimming pool i bare halvdelen og time. Andre beviser, der er indsamlet af Cassini-sonden, men tyder på et endnu tidligere udløbsdato. Cassini-rumsonden målt ring-materiale, der falder ind Saturns ækvator på en måde, som antyder, at “the rings har mindre end 100 millioner år tilbage at leve i,” sagde O ‘ Donoghue i oversigten, og tilføjer: “Denne er forholdsvis kort, i forhold til Saturn’ s alder på over 4 milliarder år.”
Denne seneste undersøgelse, jeg har at sige, er virkelig bumming mig ud. Det er trist at tænke på Saturn, uden at dens ringe, selv om det er millioner af år fra nu. Vores solsystem vil være betydeligt mindre spektakulære end det er i dag, når det endelig sker. Men hvem ved—måske en anden planet, vil få sin egen ring system i denne tid.
[Icarus]
Dele Denne Historie