Pierścienie Saturna znikają i nie wiemy, jak długo pozostaną.
Astronomowie wiedzą o tym od lat 80 SaturnWewnętrzne pierścienie lodowe stale ulegają erozji w górnych warstwach atmosfery. Ulewne opady deszczu występują w tempie równym olimpijskiemu basenowi wodnemu Pada deszcz Codziennie na gazowym olbrzymie. Jednak, jak szybko jest Kultowy system pierścieni Kurczy się – co decyduje o tym, kiedy odejdzie – pozostaje kwestią otwartą.
Na szczęście potężna NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST lub Webb), którego potężne instrumenty do tej pory wystrzeliwały najodleglejsze galaktyki z wczesnego Wszechświata, wkrótce zbadają to intrygujące zjawisko, które znajduje się znacznie bliżej domu.
„Wciąż próbujemy dokładnie określić, jak szybko ulegają erozji” – powiedział James O’Donoghue, planetolog z Japan Aerospace Exploration Agency, który pokieruje nowym projektem mającym na celu określenie, jak długo będą trwać pierścienie Saturna. oświadczenie (Otwiera się w nowej karcie) Opublikowano w poniedziałek (17 kwietnia). „Obecnie badania wskazują, że pierścienie będą częścią Saturna tylko przez kilkaset milionów lat”.
Powiązany: Saturn: wszystko, co musisz wiedzieć o szóstej planecie od Słońca
Aby lepiej oszacować wiek kultowych pierścieni Saturna, JWST i Obserwatorium Kecka na Hawajach wezmą udział w długoterminowej kampanii obserwacyjnej mającej na celu badanie planety. Teleskopy pomogą monitorować fluktuacje „deszczu pierścieniowego” podczas jednego pełnego sezonu na gazowym olbrzymie, który trwa około siedmiu ziemskich lat dzięki swojej orbicie oddalonej od Słońca.
Astronomowie spodziewają się interesujących danych z kampanii, ponieważ poprzednie badania wykazały, że na Saturna nieustannie spadają ogromne ilości materiału pierścieniowego. Na przykład dane przesłane do domu z NASA Cassiniego Sonda, która 22 razy przeleciała bezpośrednio nad szczeliną między Saturnem a jego pierścieniami, gdy zanurzyła się w planetę w 2017 r., ujawniła, że na Ziemię spada od 880 funtów (400 kg) do 6000 funtów (2800 kg) lodowatego deszczu. planeta co sekundę i ogrzewanie górnych warstw atmosfery.
W tym tempie odcinki mogą być zniknął Za około 300 milionów lat. Chociaż może się to wydawać odległe, powódź prowadzi symboliczny system pierścieni do „Stosunkowo szybka śmierćW kosmicznych skalach czasu, ale tempo wytrącania się materii z pierścieniami na planecie pozostaje wysoce niepewne: pierścienie mogą zniknąć tak szybko, jak 100 milionów lat, lub mogą pozostać zawieszone przez 1,1 miliarda lat, twierdzą astronomowie.
„W tej chwili mamy tylko jedno oszacowanie, które jest bardzo szerokie” – powiedział O’Donoghue Space.com w środę (26 kwietnia). „Chcemy przeprowadzić więcej obserwacji, które zawężą ten przepływ”.
Według aktualnych badań, skały kosmiczne i słoneczne promieniowanie Cząsteczki pierścienia nieco się odkształcają i nadają mu ładunek elektryczny, dzięki czemu wiąże się on z liniami pola magnetycznego gazowego olbrzyma. Grawitacja Saturna następnie przyciąga lodowe cząstki do wewnątrz, które są kierowane przez pola magnetyczne, aby wpływały do górnych warstw atmosfery planety, choć nie zawsze w tym samym tempie.
Gdy Saturn okrąża Słońce po swojej 29,5-letniej orbicie, obraca się w kierunku Słońca i od Słońca, a jego pierścienie robią to samo. Astronomowie twierdzą, że to nachylenie określa, jak bardzo promieniowanie słoneczne wpływa na wewnętrzne warstwy układu pierścieni – gdzie jest wyzwalana większość lodowatego deszczu – i może również odgrywać rolę w określaniu, ile materii spada na Saturna.
„Podejrzewamy, że gdy pierścienie znajdą się na krawędzi Słońca, deszcz pierścieniowy zwolni” – powiedział O’Donoghue dla Space.com. „A gdy przechylają się w stronę słońca, okrężny przepływ deszczu wzrośnie”.
Dlatego jego zespół użyje obserwatoriów Webb i Hawaiian Cake do pomiaru emisji z określonej cząsteczki wodoru w górnych warstwach atmosfery Saturna. Pomiary tej cząsteczki rosną, gdy niewielka ilość materiału spada z lodowych pierścieni Saturna do jego atmosfery, ale maleją podczas ulewnego deszczu, powiedział O’Donoghue Space.com. Obserwacja tych zmian w emisji wodoru podczas jednego pełnego sezonu na Saturnie może pomóc zespołowi określić, ile materiału pierścieniowego powinno padać na planetę.
„Narzędzie na Keck, którego używaliśmy do tego wcześniej, zostało zaktualizowane i nigdy wcześniej nie używaliśmy do tego JWST” – powiedział. „Będziemy więc w stanie docenić przepływ odcinków lepiej niż kiedykolwiek wcześniej”.
Podczas gdy nowe badania pomogą przewidzieć los pierścieni, astronomowie badający świat Saturna kontynuują trwającą od dziesięcioleci debatę na temat tego, jak i kiedy powstały pierścienie planety. Różne modele pokazały, że pierścienie były trwałą strukturą wokół Saturna 4,5 miliarda lat temu – kiedy formował się sam Układ Słoneczny, ale dane z sondy Cassini dały znacznie młodszy obraz, starzejąc je tylko o 10 do 100 milionów lat. stary.
Rozbieżność powstała, ponieważ starsze pierścienie są często ciemniejsze, ale Cassini uchwycił pierścienie Saturna jako jasne, co wskazuje na ich młodość. W 2019 roku astronomowie, którzy Ponownie rozważ dyskusję (Otwiera się w nowej karcie) Zasugerował, że ulewny deszcz kołowy może być odpowiedzialny za pojawienie się pierścieni w tak młodym wieku, powracając do pierwotnego pomysłu, że pierścienie są w końcu tak stare jak Układ Słoneczny.
„Myślę, że byłoby całkiem fajnie, gdyby pierścienie miały zaledwie 100 milionów lat i miliardy lat” – powiedział O’Donoghue dla Space.com. „Ponieważ oznacza to, że ewoluowaliśmy w czasie, aby zobaczyć ich, zanim odeszli”.
Śledź Sharmilę Kothonoor na Twitterze @pracownik (Otwiera się w nowej karcie). Podążaj za nami @pracownik (Otwiera się w nowej karcie)lub w Facebook (Otwiera się w nowej karcie) I Instagram (Otwiera się w nowej karcie).
