הטבעות של שבתאי במלוא הדרו.
קרדיט תמונה: כאן/Shutterstock.com
הטבעות המרהיבות של שבתאי עשויות להיות הרבה יותר ישנות ממה שחשבנו - לפי מחקר חדש, ייתכן שהן היו שם מלידתה של ענקית הגז.
חשב שבתאי הוא בין הגופים העתיקים ביותר במערכת השמש, מתקבצים יחד בתוכו10 מיליון שנהשל היווצרות השמש, מעט מאחוריוּפִּיטֶר. במשך זמן מה, מדענים האמינו שמבנה הטבעת הייחודי שלו - העשוי מחלקיקי קרח וסלע - נוצר במקביל לכוכב הלכת, לפני כ-4.5 מיליארד שנים.
אבל כאשר של נאס"אהסתכל מקרוב, כשהתקרב לכוכב הלכת ב-2004, הוא שלח בחזרה ראיות שנראו סותרות את הגיל הזה. גופים סלעיים במערכת השמש נתקלים באבק, שבסופו של דבר מכסה אותם. בהסתכלות על הטבעות מקרוב, מדענים ראו שהן נקיות באופן מפתיע, ומכילות כ-98% קרח מים טהור בנפח.
"זה כמעט בלתי אפשרי להגיע למשהו כל כך נקי", המחבר הראשי של הספרניסיון להזדקן את הטבעות של שבתאי, הסביר סשה קמפף מאוניברסיטת קולורדו בולדר ב-הַצהָרָהאֶשׁתָקַד. "תחשוב על הטבעות כמו השטיח בבית שלך. אם יש לך שטיח נקי, אתה רק צריך לחכות. אבק ישקע על השטיח שלך. הדבר נכון גם לגבי הטבעות".
לפי חישובי הצוות, כמות האבק שצפויה לנחות על הטבעות מדי שנה היא בסביבות. מכאן, הם הצליחו לחזות את גילה של מערכת הטבעות היה בערך בן 400 מיליון שנה - חלק זעיר מגיל כדור הארץ.
עם זאת, צוות חדש ניסה ליצור מודל של התנגשויות של מיקרו-מטאורואידים עם הקרח והסלע המרכיבים את הטבעות של שבתאי, המתרחשות במהירויות טיפוסיות של כ-30 ק"מ לשנייה (18.6 מייל לשנייה). הם מצאו כי חומר מהמפגעים עשוי שלא להצטבר על ידי חומר הטבעת באותה קלות כפי שהניחו קודם לכן.
"מצאנו שהאיידוי וההתפשטות המוחלטת של חומר אימפקט לא קפוא בהתנגשות אנרגטית עם חלקיק טבעת מובילה ליצירת ננו-חלקיקים טעונים ויונים אשר מוסרים לאחר מכן מהטבעות באמצעות התנגשות עם שבתאי, בריחה כבידה או גרירה אלקטרומגנטית לתוך שבתאי. אווירה", כותבים הצוות במאמרם ומוסיפים, "לכן, המושג של גיל החשיפה, המצביע על כך הטבעות של שבתאי צעירות בהתבסס על הצטברות מצטברת של חומר מיקרו-מטאורואיד כהה, אין להסתמך רק על הערכת גיל הטבעות באופן סופי".
במילים אחרות, הטבעות נראות נקיות יחסית, אבל זה לא אומר שהן צעירות - למעשה, הן עשויות להיות עתיקות כמו הכוכב עצמו. הצוות מציע כי יש צורך במחקר נוסף, כולל הסתכלות על גורמים כמו נקבוביות חלקיקים ופירוט, כדי לקבוע את הגיל האמיתי של הטבעות של שבתאי. זה, בתורו, יכול לעזור ליידע אותנובְּרֹאשׁ וּבְרִאשׁוֹנָה. מחקר נוסף יכול לספר לנו על כוכבי לכת אחרים עם מערכות טבעות.
"השפעות במהירות גבוהה המובילות ליצירת ננו-חלקיקים טעונים ויונים עלולות להתרחש במקומות כמו הטבעות האוראניות והנפטוניות וירחים קפואים סביב כוכבי לכת ענקיים", מציע הצוות. "אמנם מנגנון זה עשוי שלא לשנות את ההרכב הגדול של המטרה המושפעת, אך הוא מצביע על כך שהרכב פני השטח עשוי להשתנות."
המחקר פורסם בכתב העתטֶבַע.
