Proč Saturn má prsteny kolem toho?

SaturnDíky výrazným prstenům je hvězdný hvězdář jedním z nejkrásnějších předmětů, který si vybere na obloze. Nádherný prstencový systém je vidět i přes malý dalekohled, i když ne s velkým množstvím detailů. Nejlepší výhledy pocházejí z kosmických lodí, jako jsou Voyagers a mise Cassini. Z těchto blízkých setkání získali planetární vědci velké množství informací, které pomáhají osvětlit původ, pohyby a vývoj Saturnových prstenů.

Klíč s sebou

Přes dalekohled vypadají Saturnovy prsteny téměř solidně. Někteří rané astronomové, jako například Jean-Dominique Cassini, byli schopni identifikovat, co vypadalo jako „mezery“ nebo zlomy v prstenech. Největší z nich byl pojmenován po slavném astronomovi, divizi Cassini. Lidé si zpočátku mysleli, že přestávky jsou prázdné oblasti, ale pohledy z kosmické lodi 20. století ukázaly, že jsou také plné materiálu.

Existuje šest hlavních kruhových oblastí. Hlavní jsou kroužky A, B a C. Ostatní, D (nejbližší), E, ​​F a G jsou mnohem slabší. Mapa prstenů je zobrazuje v následujícím pořadí, počínaje těsně nad povrchem Saturn a směrem ven: D, C, B, Cassini Division, A, F, G a E (nejvzdálenější). K dispozici je také tzv. "Phoebe" prsten, který je ve stejné vzdálenosti jako měsíc Phoebe. Kroužky jsou pojmenovány abecedně podle pořadí, v jakém byly objeveny.

Prsteny jsou široké a tenké a nejširší sahají až do 282 000 kilometrů (175 000 mil) od planety, ale na většině míst jsou tlusté jen několik desítek stop. V systému jsou tisíce prstenů, z nichž každý je tvořen miliardami kousků ledu, které obíhají kolem planety. Prstencové částice jsou vyrobeny převážně z velmi čistých voda led. Většina kusů je poměrně malá, ale některé jsou velikosti hor nebo dokonce malých měst. Vidíme je ze Země, protože jsou jasné a odrážejí hodně slunečního světla.

Částice prstenu jsou udržovány na svém místě pomocí gravitačních interakcí mezi sebou as malými měsíci vloženými do prstenců. Tyto „pastýřské satelity“ jezdí stádem na prstencových částicích.

Zatímco vědci vždy věděli, že Saturn má prsteny, nevědí, jak dlouho prsteny existují a kdy vznikly. Existují dvě hlavní teorie.

Po mnoho let vědci předpokládali, že planeta a její prsteny vznikly na počátku dějin Sluneční Soustava. Věřili, že prsteny byly vytvořeny ze stávajících materiálů: prachové částice, skalnaté asteroidy, komety a velké ledové balvany.

Tato teorie se houpala až do prvních průzkumů kosmických lodí, které provedly mise Voyager začínající v roce 1981. Obrázky a data vykazovaly změny v prstenech, a to i během krátkých časových období. Mise Cassini poskytla další informace, které vědci stále analyzují, což naznačuje, že částice prstenu jsou ztraceny během krátkých časových období. Další vodítko o věku prstenů pochází z velmi čistého složení částic ledem ve vodě. Vědci tvrdí, že to znamená, že prsteny jsou mnohem, mnohem mladší než Saturn. Starší částice ledu by se časem stmívaly prachem. Pokud je to pravda, pak prsteny, které nyní vidíme, nemusí pocházet ze Saturnových původů.

Alternativně by mohl být současný prstencový systém vytvořen, když se měsíc velikosti Mimas zabloudil příliš blízko k Saturnovi asi před 200 miliony let a rozpadl se kvůli Saturnově ohromnému gravitace. Výsledné kusy by pak padly na oběžnou dráhu kolem Saturn, čímž by vytvořily prsteny, které dnes vidíme. Je možné, že tento scénář rozpadu Měsíce se mnohokrát odehrál během 4,5 miliardy let trvající životnosti planety. Prsteny, které dnes vidíme, jsou podle této teorie jen nejnovější sadou.

Je také možné, že do vzniku prstenů mohl být zapojen velmi raný „Titan-like“ svět, který vytvořil systém mnohem větší a masivnější než ten, který jsme dnes viděli.

Věděl jsi?

Bez ohledu na to, jak se formovaly, Saturnovy prsteny se v průběhu času mění a získávají materiál, protože menší předměty putují příliš blízko. Na základě údajů shromážděných během EU Cassini mise, vědci si myslí, že prsteny přitahují meziplanetární prach, který pomáhá doplňovat materiály, které se postupem času ztratí. Aktivita uvnitř prstenců třepacími měsíci také způsobuje změny prstenců.

Vědci mají řadu teorií o tom, jak se současné kruhy mohou rozptýlit, ale většina souhlasí s tím, že pravděpodobně nebudou trvat velmi dlouho. Nové prsteny by se tvořily pouze tehdy, kdyby se něco dostalo dost blízko, aby se rozpadlo. Ostatní menší částice, i když jsou hnány blízkými měsíci, se mohou rozšířit do vesmíru a být ztraceny do systému. Jak samy měsíce migrují ven, prstencové částice, které „stádo“ šíří.

Částice mohly „pršet“ do Saturn nebo se rozptýlit do vesmíru. Kromě toho bombardování a střety s ním meteoroidy mohl vyrazit částice z oběžné dráhy. V průběhu času by tyto akce mohly způsobit, že prsteny ztratí masu a nakonec zmizí úplně. Data Cassini poukazují na myšlenku, že současné prsteny mohou být maximálně několik stovek milionů let. Mohou trvat jen dalších sto milionů let, než se rozptýlí do vesmíru nebo na planetu. To znamená, že Saturnovy prsteny jsou ve srovnání se samotnou planetou pomíjivé a že planeta mohla mít mnoho sad prstenů, protože menší světy putovaly příliš blízko během Saturnova života.

Vědci se shodnou na jedné věci - čas znamená různé věci po celý život planety a my budeme schopni ocenit Saturnovy ohromující prsteny po mnoho dalších tisíciletí.

Grossman, Lisa. "Saturnovy prsteny by mohly být skartovány měsíce." Vědecké zprávy pro studenty, 24. ledna 2018.

"Jak silné jsou Saturnovy prsteny?" Reference Desk, Hubblesite.

"Saturn." NASA, 25. dubna 2019.

Steigerwald, Bille. "Výzkum NASA odhaluje, že Saturn ztrácí prsteny rychlostí" nejhoršího možného scénáře "." Nancy Jones, NASA, 17. prosince 2018, Greenbelt, Maryland.