Новото истражување на НАСА потврдува дека Сатурн ги губи своите легендарни прстени со максимална стапка процената од набљудувањата направени од Војаџер 1 и 2 пред повеќе декади. Гравитацијата ги влече прстените кон Сатурн во вид на прашлив дожд од заледени честички под влијание на магнетното поле на Сатурн.
„Проценуваме дека овој ,прстенест дожд‘ од прстените на Сатурн има огромен воден капацитет што би можел да наполни пливачки базен со Олимписки големини за половина час,“ изјави Џејмс О’Донегју од Центарот за Вселенски Летови Годард на NASA во Гринбелт, Мериленд. „Ова би значело дека целиот прстенест систем ќе исчезне за 300 милиони години, но земајќи го во предвид количеството на материјал што паѓа во екваторот на Сатурн измерено од вселенската сонда Касини, прстените имаат помалку од 100 милиони години живот. Во споредба со возраста на Сатурн од преку 4 билиони години, ова е релативно краток период.“ О’Донегју е главен автор на истражувањето за прстенестиот дожд на Сатурн, објавено во Icarus на 17 Декември минатата година.
Научниците долго време се прашуваат дали Сатурн бил формиран со прстените или пак истите ги придобил подоцна низ животниот век. Новото истражување го претпочита второто сценарио, укажувајќи дека шансите за прстените да бидат постари од 100 милиони години се мали бидејќи толкав период би бил потребен за C-прстенот да премине во денешната состојба, под претпоставка дека некогаш бил густ како B-прстенот. „Да се сведочи на прстенестиот систем на Сатурн, кој се појавува во средината на неговиот животен век е огромна среќа. Сепак, ако прстените се привремени, можеби за малку сме го пропуштиле сведочењето на џиновските прстенести системи на Јупитер, Уран и Нептун, кои денеска имаат тенок прстен!“ додава О’Донегју.
Разни теории беа предложени за потеклото на прстените. Ако планетата ги добила подоцна низ животниот век, прстените би можеле да се формирани кога мали, ледени месечини во орбита околу Сатурн се судриле, можеби поради некоја деформација на нивните орбити од страна на гравитацијата од некој астероид или комета, поминувајќи во непосредна близина.
Првите навестувања за постоењето на прстенестиот дожд потекнуваат од Војаџер кој навидум набљудувал еден сосема неповрзан феномен: необични варијации во наелектризираната горна атмосфера (јоносфера) на Сатурн, варијации во густината на прстените и трио од тесни темни области кои ја опкружуваат планетата на северните средни ширини. Овие темни области беа прикажани на сликите од магливата горна атмосфера (стратосфера) на Сатурн направени во 1981 година од мисијата Војаџер 2 на NASA.
Во 1986 година, Џек Конернеј од центарот Годард на НАСА објави научен труд во Geophysical Research Letters кој укажа на врската помеѓу тие тесни темни области и обликот на огромното магнетно поле на Сатурн, предложувајќи дека наелектризираните ледени честици од прстените на Сатурн течат надолу по невидливите траектории на магнетното поле, фрлајќи вода во горниот дел од атмосферата на Сатурн од каде што се појавуваат овие траектории. Приливот на вода од прстените, кој се појавува на одредени широчини, ја оттргнува стратосферската маглина, правејќи областа во сликите на Војаџер да изгледа темна под рефлектираната светлина.
Прстените на Сатурн во главно се состојат од парчиња мраз со големина која варира од микроскопски зрна прашина до неколку метарски камења. Прстенестите честици играат еден балансирачки танц помеѓу гравитационата сила на Сатурн која ги влечен кон планетата и нивната орбитална брзина која сака да ги исфрли кон вселената. Ултравиолетовите зраци од Сонцето или облаците од плазма кои произлегуваат од судирите на микро-метеороидите со прстените, можат да ги наелектризираат малите честички и тогаш магнетното поле на Сатурн ги влече наелектризираните честички од прстените навнатре кон планетата Сатурн. Во некои делови од прстените, штом некои честици ќе се наелектризираат, рамнотежата на силите врз овие честици драматично се менува и гравитацијата на Сатурн ги влече низ магнетните линии во горната атмосфера.
Штом ќе стигнат таму, ледените честички од прстенот испаруваат, овозможувајќи хемиски реакции на водата со јоносферата на Сатурн. Еден исход од овие реакции е зголемувањето на животниот век на наелектризираните честички наречени H3+ јони, кои се состојат од три протони и два електрони. Кога се осветлени на сончева светлина, H3+ јоните зрачат инфрацрвена светлина, која тимот на О’Донегју ја набљудуваше користејќи посебни инструменти прикачени на телескопот Кек во Мауна Кеа, Хаваи.
Нивните набљудувања открија блескави области на северната и јужната хемисфера на Сатурн каде линиите на магнетното поле кои ја сечат прстенестата рамнина, влегуваат во планетата. Тие ја анализираа светлината за да го одредат количеството дожд од прстенот и неговото влијание врз јоносферата на Сатурн. Тие открија дека количеството дожд се совпаѓа извонредно добро со зачудувачки високите вредности на Конернеј и неговите колеги, изведени пред повеќе од три децении, каде што најголемото количество дожд го прима еден јужен регион.
Тимот исто така откри блескави области кои се наоѓаат на повисока ширина на јужната хемисфера. Во овие области, магнетното поле на Сатурн ја сече орбитата на Енцелад, географски активен сателит што испукува гејзири од замрзната вода во вселената, укажувајќи дека некои од тие честици врнат на Сатурн исто така. „Тоа не беше целосно изненадување,“ вели Конернеј. „Ние го идентификувавме Енцелад и E-прстенот како обилен извор на вода, базирајќи се на друга тесна темна област на старите слики од Војаџер.“ За гејзирите, набљудувани од инструментите на Касини во 2005 година за прв пат, се претпоставува дека доаѓаат од океан од течна вода под замрзнатата површина на малата месечина. Геолошка активност на Енцелад и неговиот океан од течна вода го прават истиот да биде едно од најнадежните места за потрага по вонземски живот.
Тимот би сакал да види како прстенестиот дожд се менува низ сезоните на Сатурн. Како што планетата минува низ нејзината 29.4-годишна орбита, прстените се изложени на сончевата светина под различни агли. Бидејќи ултравиолетовите зраци од Сонцето им даваат електричен полнеж на ледените зрна, а со тоа и ги прават истите да реагираат на магнетното поле на Сатурн, различната изложеност на сончева светлина треба да ја промени и количината на дожд.
Превод: Теодор Ангеловски
Извор: phys.org
