קשה לדמייןבלי הטבעות המפוארות, הנרחבות והמסובכות שלה. עם זאת, כאשר הגשושית של קאסיני הגיעה לחקור את כוכב הלכת ב-2004, היא גילתה תגלית מוזרה: גושי הקרח והחלקיקים המרכיבים את הטבעות היו נקיים בצורה מוזרה, נטולי אבק שצפויים אסטרונומים למצוא כתוצאה מהפצצת מיקרו-מטאורואיד מתמדת. מיליארדי שנים.
מדענים חשבו שפירוש הדבר שהטבעות לא תמיד היו שם; שהם היו, למעשה, לא יותר מבני 100 עד 400 מיליון שנים.יכול היה לדרוך על פני כדור הארץ עם שבתאי עירום וחסר טבעות בשמים מעליהם.
ובכן, אתה יכול להקל על התמונה המנטאלית המדאיגה מהמוח שלך. מחקר חדשעל ידי חוקרים מהמכון למדע טוקיו ומהמרכז הלאומי הצרפתי למחקר מדעימצא שהטבעות של שבתאי עשויות להיות עתיקות בכל זאת - עם הסבר מסודר לאופן שבו הקרח בתוכם נשאר נקי כשרוקית.
"נתונים מחללית קאסיני העלו שהטבעות עשויות להיות צעירות מכיוון שהן נראות כל כך נקיות, ואנשים רבים פשוט קיבלו את המסקנה הזו. עם זאת, העבודה התיאורטית שלנו מראה כעת שמראה נקי לא אומר בהכרח שהטבעות צעירות", מדען פלנטרי.ריוקיHyodo מהמכון למדע טוקיו אמר ל-ScienceAlert.
"לכן, אני חושב שזו תובנה חשובה להנחיית משימות חקר כוכבי הלכת עתידיות; מוטב שלא תלך שולל מהמבט הראשון שלה."
למרות שגם לכוכבי הלכת הענקיים האחרים במערכת השמש יש טבעות, הם לא דומים לאלה של שבתאי.,, ונפטון כולם רצועות על ידי טבעות אטריות עדינות שבקושי ניתן לראות אלא אם כן אתה משתמש ב.
שבתאי, לעומת זאת, מוגדר למעשה על ידי הטבעות הנרחבות שלו. סביר להניח שמחוץ למערכת השמש, טבעות יכולות להיות נפוצות, בהתחשב במספר הגדול של כוכבי לכת ענקיים בגז שזוהו - אבל אנחנו לא יודעים הרבה על טבעות כמו זו של שבתאי. אם הם קצרי חיים יחסית, נמשכים רק כמה מאות מיליוני שנים, ייתכן שהניסיון שלנו בהם היה רק מקרה של הימצאות ב-.
אבל אם הם ארוכים יותר, אין לזה השלכות רק על מערכת השמש; טבעות פלנטריות מלכותיות עשויות להיות משהו שאנחנו יכולים לקחת בחשבוןשֶׁל.
הנחת הנעורים של הטבעות של שבתאי התבססה על היעדר אבק מהפצצה מתמדת של מטאורואידים במהירות גבוהה הפוגעים בקרח המרכיבים את הטבעות. Hyodo ועמיתיו רצו לדעת אם יכול להיות הסבר אחר למראה הצעיר של הטבעות, אז הם ערכו מודלים תיאורטיים כדי לראות מה קורה כאשר אתה מכה חלקיק אבק במהירות גבוהה לתוך קרח בוואקום הקר של החלל.
מיקרו-מטאורואידים זעירים, בגודל של פחות מ-100 מיקרון, מתרוצצים סביב שבתאי, מואצים על ידי כוח המשיכה העוצמתי של שבתאי. בינתיים, גושי הקרח המרכיבים את הטבעות יכולים להיות הרבה יותר גדולים, מסנטימטרים ועד מטרים.
כאשר חלקיק עובר מרחק של יותר מ-25 קילומטרים(כ-15 מייל) לשנייהמתנגח לתוך גוש קרח, במקום לזהם את הקרח, חום הפגיעה גורם הן למיקרו-מטאורואיד והן לאזור זעיר על פני הקרח להתאדות; חלקם מתעבים לננו-חלקיקים, השאר נשארים אטומים ומולקולות.
משם, "הננו-חלקיקים והאטומים והמולקולות טעונים בסביבת הפלזמה סביב שבתאי; לאחר טעינתו, השדה המגנטי של שבתאי משפיע על המסלולים של ננו-חלקיקים ויונים טעונים", הסביר היודו.
"בסופו של דבר, חומר מיקרו-מטאורואיד (חומר מחשיך של טבעות), כעת בצורת ננו-חלקיקים ויונים, או נטרק לתוך כוכב הלכת או בורח לאטמוספירה של שבתאי או החוצה לחלל. לסיכום, הטבעות כמעט לא מתכהות על ידי מיקרו-מטאורואיד. פְּגִיעָה."
אם זה המקרה, הטבעות של שבתאי יכולות להיות בנות מיליארדי שנים. בנוסף, התופעה עלולה לגרום לכך שהטבעות של שבתאי יהיו בסביבה זמן רב יותר בעתיד ממה שחשבנו. קאסיני זיהה כמויות עצומות של מים נופלות מבית שבתאי- מספיק כדי למלא בריכה אולימפית כל חצי שעה.
החומר הנופל שנצפההתפרש כקצב שבו הטבעות מתכלות; עם מעט כמו 100 מיליון שנים לפני שהם נעלמו ללא הכר. אבל, Hyodo ועמיתיו גילו, גשם זלעפות יכול להיות המים המאודים מהפצצת מיקרו-מטאורואיד.
אם הטבעות של שבתאי ישנות יותר, גם קל יותר להסביר אותן. מערכת השמש הייתה הרבה יותר כאוטית לפני מיליארדי שנים, והגדילה את הסיכויים לאירוע כמו התנגשות בין אסטרואידים או כוכבי לכת תינוקות שיצרו ענני פסולת שהסתובבו סביב שבתאי והפכו לטבעות שלו.
כרגע זו רק השערה - אבל היא בהחלט תסדר כמה שאלות מתמשכות לגבי שבתאי והטבעות שלו. Hyodo ועמיתיו עובדים כדי לחקור את הממצאים שלהם עוד יותר.
"בעקבות המחקר שלנו, עמיתי עורך כעת ניסויי מעבדה כדי לדמות השפעות מיקרו-מטאורואיד על חלקיקי קרח. ניסויים אלה יכולים לעזור לאמת עוד יותר את התוצאות שלנו", אמר ל-ScienceAlert.
"בנוסף, אני מוביל צוותים מדעיים בכמה משימות חקר כוכבי הלכת יפניות, כולל משימה עתידית פוטנציאלית המוקדשת לחקור מקרוב את הטבעות של שבתאי. משימה כזו תאפשר לנו להתקרב לטבעות במרחק הרבה יותר קרוב ממה שעשה קאסיני, מה שמאפשר לנו לצפות באירועי השפעה באופן ישיר או לאסוף ראיות עקיפות שיכולות לשפוך יותר אור על גילן של הטבעות."
המחקר פורסם במדעי הגיאוגרפיה של הטבע.
