Обвиен со концентрични прстени од ледени остатоци, Сатурн е една од најпознатите планети во нашиот Сончев систем. Сепак, од нивното откритие пред речиси 400 години, потеклото на прстените на Сатурн – нивната возраст и како настанале – останаа во голема мера мистерија.
Можеби е лесно да се помисли дека прстените на гасниот џин со појас отсекогаш биле таму, летајќи низ планетата од нејзиното формирање пред милијарди години. Но, сè поголем број неодамнешни докази сугерираат дека тие се многу помлади и можеби само 100 милиони години.
Колку прстените на Сатурн би можеле да бидат толку млади ги збунува планетарните научници со децении. Но, сега истражувачите имаат нова хипотеза која може да помогне да се објасни оваа мистерија, како и неколку други, вклучувајќи го невообичаениот наклон на орбиталата или косината на Сатурн и неговата чудна врска со далечната планета Нептун: насилното уништување на поранешна Месечина.
Во новата студија објавена во изданието на Science од 16 септември 2022 година, Џек Виздом, професор по планетарни науки на МИТ и главен автор на студијата, и неговите колеги предлагаат дека Сатурн, кој моментално е домаќин на повеќе од 83 (сега веќе 145) месечини, некогаш имал барем уште една , сателит што го именуваат Хрисалис.
„Како што пеперутката излегува од хризалис, прстените на Сатурн се појавија од исконскиот сателит Хрисалис“, вели Виздом.
Дијаграм за тоа како месечината Сатурн можеби се распаднала и формирала прстени. Графика: K. Holoski/ Science
Со оглед на сличностите во навалените оски на Сатурн и Нептун, истражувачите ја изнесоа идејата дека двете планети на некој начин биле гравитациски поврзани. Сепак, според Виздом, како масата е распределена во внатрешноста на Сатурн – инаку позната како момент на инерција – беше непозната и беше главен извор на несигурност при тестирањето на оваа хипотеза.
Користејќи некои од последните гравитациски мерења направени од вселенското летало Касини на НАСА за време на неговото „големо финале“ на набљудувањата пред контролираниот пад на планетата, истражувачите развија пресметковни модели на внатрешноста на Сатурн за да го одредат моментот на инерција на планетата.
Како што се испостави, пресметаниот момент на инерција на Сатурн ја постави планетата веднаш надвор од гравитациската резонанца со Нептун, наоди кои сугерираат дека иако планетите можеби некогаш биле синхронизирани, тие веќе не биле. Наодите ги оставија Виздом и другите истражувачи да бараат начини да објаснат како Сатурн можел да ја избегне гравитациската резонанца на Нептун.
„Истражувавме различни можности, но единствената идеја што функционираше беше дека Сатурн порано имал дополнителен сателит кој придонел за прецесија на Сатурн, но неодамна бил изгубен“, вели Виздом.
Според Виздом, Хрисалис – која би била со големина на третата по големина сегашна месечина на планетата, Јапетус – можеби орбитирала тивко околу Сатурн неколку милијарди години. За време на ова време, системот на Сатурнин гравитационо комуницирал со оној на Нептун, кој ги задржал двете планети во орбитална резонанца, што резултирало со накосеноста на планетата.
Сепак, некаде помеѓу 200 и 100 милиони години, Хризалис стана дестабилизиран и на крајот се приближил толку блиску до Сатурн што се распадна. Додека голем дел од материјалот од Месечината се спушти на планетата, мал дел се исфрли нанадвор за да ја заокружи планетата и стана прстените што ги знаеме денес.
Со исчезнувањето на Хризалис и промената на моментот на инерција на Сатурн, Нептун повеќе не можеше гравитациски да влијае на оската на вртење на Сатурн, оставајќи ја планетата со нејзината сегашна косиност.
„Убава работа за нашите наоди е што ги објаснуваме и навалувањето и младите прстени, за кои претходно не се мислеше дека се поврзани проблеми“, рече Виздом.
Превод: Радан Митровиќ
Извор: www.aaas.org
