https://frosthead.com

Kérdezd meg Smithsonian-t: Hány gyűrű van a Saturnban?

A Saturn gyűrűi szépség. A csillagászok légiói kíváncsi voltak az évszázadok során, és még mindig nagyon keveset tudnak róluk.

kapcsolodo tartalom

  • Lásd a Saturn holdjainak három jelentését egy családi fotóban
  • Tipp, hogy egy Saturnian Hold hidrotermikus szellőzőnyílásokkal rendelkezhet - és támogathatja az életet
  • A Szaturnusz gyűrűi apríthatják az egyik holdját a bitre

Hány évesek? Hogy jutottak oda? Vajon valamilyen célt szolgálnak? E kérdések egyikére sem adunk végleges választ. Még a gyűrűk száma is változik, attól függően, hogyan történik a számolás.

A gyűrűket először 1610-ben figyelték meg Galileo. Ő és más korai csillagászok nem is voltak benne biztosak abban, hogy gyűrűk-e, mert úgy tűnt, hogy időnként eltűnnek - a vékony sávok funkciója, amelyeket néha egymás után látnak. A Galileo felfedezése után 50 évvel vagy annál később folytatott ellenőrzött kísérlet bizonyította, hogy valóban gyűrűk.

Az elkövetkező néhány évszázadban azonban nem sokkal többet megtanultak ezekről a gyűrűkről, amíg a Pioneer és a Voyager űrhajó a hatodik bolygó repülését nem hajtotta végre a naptól az 1980-as évek elején. A tudás felgyorsult a Cassini-Huygens misszióval - a NASA, az Európai Űrügynökség és az Olasz Űrügynökség együttműködési projektjével, amelynek célja a Szaturnusz, holdjainak és gyűrűinek minden szempontjának megfigyelése. A 4600 fontos Cassini űrhajó - az egyik legnagyobb és legbonyolultabb bolygóközi targonca, amit valaha építettek - 2004-ben érte el a Saturnust, egy 7 éves utazás után. Azóta fantasztikus képeket és adatokat közvetít. A Cassini-nak 2008-ban kellett lejárnia, de küldetését többször meghosszabbították, és jelenleg a halálra szánták, 2017-ben.

Miért tanulmányozza a gyűrűket? "A gyűrűk valójában nem annyira jelentősek, azt mondanám, hogy mit tudnak nekünk tanítani" - mondja John Weiss, a washingtoni Lacey-i Szent Márton Egyetem fizikai asszisztens professzora. „Azt gondolom, hogy legfontosabb okunk az, hogy többségünk ezt tanulmányozza, mert rejtély van, és valamit nem értünk” - tette hozzá Weiss, aki posztdoktori doktori munkáját a Cassini misszió képalkotó szakembereként végezte, és azóta a a Szaturnusz gyűrűinek dinamikája.

A gyűrűk szintén utalást adhatnak a bolygók kialakulására és az orbitális dinamikára.

A Szaturnusz gyűrűinek ebben a szimulált képében a szín jelzi a gyűrű részecskeméretet a különböző régiókban, három rádiójelet mért hatása alapján. A Cassini űrhajóból három egyidejű, 0, 94, 3, 6 és 13 centiméter hullámhosszú (Ka-, X- és S-sáv) rádiójelet küldtek a gyűrűkön keresztül a Földre. (NASA / Kaliforniai Technológiai Intézet a sugárhajtómű laboratóriumához) Panorámás képet készített a Cassini széles látószögű kamera által készített 165 kép ötvözésével, közel három órán keresztül, 2006. szeptember 15-én (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) Kilátás a Szaturnusznak a Cassini-misszió negyedik évében, 2000-ben (NASA / Jet Propulsion Laboratory Kaliforniai Technológiai Intézet)

Az uralkodó bölcsesség az volt, hogy a gyűrűk körülbelül 100 millió évvel ezelőtt jöttek létre - ez egy igazi fiatalember a 4, 5 milliárd éves Naprendszerhez képest. De 2014-ben a Colorado Egyetem Boulder-tudósai, a Cassini adataival fegyveresen állítva, azt állították, hogy a gyűrűk már a kezdetben voltak és valóban körülbelül 4-5 milliárd évesek.

A gyűrűk életkorát részben becsülték meg, megvizsgálva a jéggranulátumokat, amelyek azok nagy részét képezik. A jég elsősorban víz, egy kis metánnal és szén-dioxiddal, mondja Weiss. Időnként a jég borít néhány sziklás anyagot, mivel a részecskék idővel időjárási körülmények között veszítik visszaverődésüket. Idővel porréteg is felhalmozódhat. Ilyen módon az életkor reflektív képességgel becsülhető meg, de a Colorado-i kutatás kimutatta, hogy még a fényes, fényvisszaverő részecskék is öregek lehetnek.

"Szeretném, ha ezek a gyűrűk mindig a Saturnusz körül voltak, de az esztétikán kívül nincs más okom, " mondja Weiss. Nem egyértelmű, hogy a Colorado-i megállapítások idővel megmaradnak-e.

Szóval hogyan jutottak el a részecskék? Az egyik elmélet az, hogy a gyűrűk a meteoritok által összetört holdok maradványaiból állnak. Vagy lehet, hogy egy üstökösből maradt törmelék tört ki. Weiss szerint nem gondolja, hogy van elegendő bizonyíték ahhoz, hogy elmondhassák, ami valószínűbb.

A csillagászok egyelőre nyolc fő gyűrűt számolnak. Amikor felfedezték őket, mindegyikük ábécé betűjével lett ellátva (nem egészen a legbájosabb nómenklatúrához egy ilyen félelmetes bolygó számára). De nem ábécé sorrendben jelennek meg. A Saturnustól kifelé haladva az első a C, B és A gyűrűk. A D gyűrű gyenge, és legközelebb van a bolygóhoz. Az F gyűrű keskeny és éppen az A gyűrűn kívül található. Ezen túlmenően két halványabb gyűrű, G és E. Van rés a megnevezett gyűrűk és a gyűrűk közötti gyűrűk között, amelyek felgyorsították a gyűrűt az ezrekbe.

Összességében a gyűrűk mintegy 175 000 mérföld távolságban vannak a Saturn-tól - majdnem a föld és a hold közötti távolság. De szélességben és magasságban változnak - néhányuk csak 30 méter magas.

A Cassini kézműves érdekes felfedezéseket tett a gyűrűkről - ideértve azt is, hogy a Szaturnusz holdjai hullámokat indítottak a gyűrűkben, és hogy a gyűrűkben lévő kis „légcsavar” tárgyak megváltoztatják őket. A csillagászok szorosan figyelemmel kísérik ezeket, remélve, hogy meglátják, hogyan változtatják meg a pályájukat és milyen hatással lehetnek a jövőre.

Amint a Cassini 2017-ben lezárja küldetését, a mérnökök egy utat terveznek, amely remélhetőleg biztonságosan végigvezeti azt a gyűrűkön anélkül, hogy a részecskék elpusztulnának, így képeket készíthet a gyűrűkről és a résekről. A kézműves ezután lángolva ér véget az életének, amikor eléri a Saturn légkörét - ha ilyen messzire eljut.

"Tehát amint lemerül, hattyúdaldal fog lemenni" - mondja Weiss, aki bizonyos szomorúságot vallotta be, hogy az űrhajó halálát fontolgatja.

A te sorod van Kérdezd Smithsonian-t.

Kérdezd meg Smithsonian-t: Hány gyűrű van a Saturnban?