אתה יכול לדמיין את מערכת השמש בלי הטבעות של סטורן? האם אתה יכול לדמיין את כדור הארץ בזמן שדינוזאורים שוטטו בכוכב הלכת? על פי עיתון חדש, יתכן כי השניים היו בצירוף זה לזה.
נתונים ממשימת קסיני מראים כי הטבעות של סטורן יכולות להיות בנות 10 עד 100 מיליון שנה בלבד. יתכן שהם לא היו שם בתקופת שלטונם של הדינוזאורים, ובעצם יכול להיות התפתחות מודרנית למדי במערכת השמש שלנו.
קאסיני אסף נתונים אלה במהלך מסלוליו הסופיים סביב שבתאי בשנת 2017, 13 שנה לאחר שהגיע לענקית הגז. כשנגמר לו הדלק, צוות קאסיני שלח את החללית לסדרה של 22 מסלולי-על קרובים-סופר בין סטורן לטבעותיה, 2600-3900 ק"מ (1600-2400 מייל) מעל צמרות העננים. הנתונים מהצלילות הובילו מדענים לאומדן העידן החדש עבור הטבעות של שבתאי.
"רק על ידי התקרבות כה רבה לשבתאי במסלוליו הסופיים של קאסיני, הצלחנו לאסוף את המדידות כדי לגלות את התגליות החדשות."
למד את הסופר הראשי לוצ'יאנו איס, צוות מדעי הרדיו קאסיני, אוניברסיטת ספינזה ברומא.
ב -6 מתוך 22 המסלולים הקרובים הקים קסיני קישור רדיו עם כדור הארץ. על ידי פיקוח על קישור זה, מדענים הצליחו לקבוע את שדה הכבידה של שבתאי ואת מסת הטבעות שלו. הערכות העידן החדש מבוססות על נתונים אלה והתוצאות פורסמו במאמר שכותרתו "מדידה והשלכות של שדה הכובד של סטורן ומסת הטבעת".
לפני הצלילות העמוקות הללו, קאסיני היה תמיד מחוץ לטבעות, כלומר קריאות כבידה היו שילובים של מסת שבתאי ומסת הטבעות. על ידי צלילה בין כוכב הלכת לטבעותיו, קאסיני הצליח להפריד את כוח המשיכה של שבתאי מהטבעות, ומאפשר מדידה של מסת הטבעות.
כפי שנאמר בעיתון החדש, "המבנה הפנימי של סטורן, עומק רוחותיו והמסה ועידן הטבעות שלו מגבילים את היווצרותו והתפתחותו." קאסיני נשלח לסטורן, לפחות בחלקו, כדי להבין כיצד כל הגורמים הללו משתלבים זה בזה. העיתון ממשיך ואומר, "ניתן להשתמש במדידות כוח המשיכה בשבתאי כדי לקבוע את מסת הטבעות, הקשורה לגילן בשיטות תיארוך דינמיות וקומפוזיציות."
מאמר זה, בראשות חבר צוות מדעי הרדיו קאסיני, לוצ'יאנו איס, מאוניברסיטת ספינזה ברומא, התרכז רק בטבעות A, B ו- C. המסה של שאר הטבעות הקטנות בהרבה נחשבה לזניחה.
"רק על ידי התקרבות כה רבה לשבתאי במסלוליו הסופיים של קאסיני הצלחנו לאסוף את המדידות כדי לגלות את התגליות החדשות," אמר הסופר הראשי לוצ'יאנו אייס. "ובעבודה זו, קאסיני ממלא מטרה בסיסית במשימתה: לא רק לקבוע את מסת הטבעות, אלא להשתמש במידע כדי לשכלל דגמים ולקבוע את גיל הטבעות."
איך מסה של טבעות שבתאי מספר לנו את גילן?
מדענים כבר יודעים שיש קשר בין המוני הטבעות של סטורן לגילם. ככל שמסת הטבעות נמוכה יותר הם צעירים יותר. הסיבה לכך היא שהטבעות בהירות ובעיקר עשויות קרח. במשך תקופה ארוכה הם היו מזוהמים כתוצאה מפסולת ומכהים, מה שמעיד על גיל גדול יותר. כמו כן, כדי להיות מבוגרים, הם יצטרכו להיות הרבה יותר מסיביים כדי ששרדו כל כך הרבה זמן. הם לא יכולים להיות ישנים וגם בהירים. אז עכשיו, כאשר למדענים יש חישוב טוב יותר של מסת הטבעות, הם יכולים להעריך את הגיל בצורה מדויקת יותר.
הערכה זו לגיל הטבעות מנוגדת למחקרים קודמים שהתבססו על נתוני קאסיני. מחקר שנערך ב -2008 העלה כי הטבעות בנות מיליארדי שנים. במהלך השנים, מחקרים אחרים עשו מקרה דומה. אך עד כה, בשום מחקר לא היו המדידות המוניות המדויקות לעבוד איתן.
הבעיה של יצירת הטבעות נותרה בעינה. העדויות החדשות של טבעות צעירות מעניקות אמינות לתיאוריות שהן נוצרו מכוכב שביט שנדד קרוב מדי ונקרע בגלל כוח המשיכה של שבתאי - או מאירוע שפרק דור קודם של ירחים קפואים.
"עבור טבעות צעירות יותר, זה ידרוש שביט, או קנטאור (אחד מקבוצה של חפצים קטנים וקפואים), או אולי אפילו ירח שמתקרב מדי לשבתאי. כוח המשיכה של שבתאי היה מפרק את האובייקט ואז החלקים הנותרים ימשיכו ליצור טבעות ", הסבירה לינדה שפילקר, מדענית פרויקט קאסיני של נאסא, בשנת 2017.
נהוג היה לחשוב שהטבעות היו בנות מיליארדי שנים, והן נוצרו זמן קצר לאחר שסטורן עשה זאת. אך ככל שמדענים עובדים על הבעיה, וככל שאנו מקבלים נתונים טובים ומשופרים יותר, השקפה זו נופלת. זה נראה יותר ויותר כמו שמשהו התקרב מדי לשבתאי בעבר האחרון והתפרק ויצר את הטבעות.
כמה שוקלים טבעות שבתאי?
על פי המדידות החדשות הללו, מסת הטבעות של שבתאי היא (1.54 ± 0.49) × 1019 ק"ג, או בערך 15.4 sextillion kg. אז לטבעות יש מסה כמחצית מימאס הירח של שבתאי. רק כדי שיהיה לך משהו מעניין לומר במסיבת הקוקטיילים הבאה שלך.
מקורות:
- עבודת מחקר: מדידה והשלכות של שדה הכובד של שבתאי ומסת הטבעת
- הודעה לעיתונות: נתונים על קאסיני של נאס"א מראים את טבעות שבתאי חדשות יחסית
- חדשות ה- BBC: קאסיני רומז בגיל צעיר לטבעות שבתאי
- ויקיפדיה: טבעות שבתאי
- מגזין החלל: הטבעות של שבתאי עשויות להיות בנות מיליארדי שנים
