Kayıp Bir Ay Sonunda Satürn ve Halkalarının Tuhaf Gizemini Çözebilir : ScienceAlert


Güneş Sistemi’ndeki tüm halkalar arasında Satürn’ünki tartışmasız en muhteşem olanıdır.

Jüpiter, Uranüs, Neptün ve hatta Satürn’ün gezegeni Haumea adlı bir Kuiper Kuşağı cüce gezegenini çevreleyen ince toz ve kaya dairelerinin aksine. parti renkli halka sistemi şanlı kapsamlı bir şeydir. ile noktalı minik aylar kenarlarını şekillendiren, yedi halkasının her biri ile karmaşık bir yapıdır. farklı hızlarda hareket.

İlginç bir şekilde, Satürn’ün ünlü olduğu disk, şaşırtıcı derecede genç görünüyor. Kanıtlar, halka sisteminin sadece 100 milyon yaşında olduğunu gösteriyor, veriyor veya alıyor (ve daha fazla kanıt, bundan 100 milyon yıldan daha kısa bir süre içinde yok olacaklarını gösteriyor).

Halkaların neden Güneş Sistemi’nin geri kalanı oluştuktan bu kadar uzun süre sonra ortaya çıktığını açıklamak zor. bazı bilim adamlarına öncülük eden bu delilin yorumunun doğru olup olmadığını sorgulamak.

Şimdi, Satürn’ün diğer bazı özelliklerine ilişkin bir araştırmanın yan ürünü olarak, bir ekip makul bir cevap buldu. Satürn’ün halkaları toz haline getirilmiş bir aydan yapılmışsa, bu sadece son zamanlarda edindiği tozlu diskleri değil, halkalı gezegenin diğer iki garip özelliğini de açıklayabilir: eksen eğikliği ve garip, en büyük uydusu Titan’ın hızla genişleyen yörüngesi.

Güneş Sistemindeki her gezegenin, dönme ekseni ile yörünge düzlemi arasındaki açı olan bir eksen eğimi vardır. Her biri de farklı oluyor. Satürn, Dünya, Mars ve Neptün’ün eğimine benzer şekilde 26.7 derecede saatler. Bununla birlikte, gaz devinin zayıflığı, bilim adamlarının buna bağladığı gibi, yalnızca daha aşırı hale geliyor. Titan’ın dışa göçü.

Göre Önceki arama, Satürn’den Titan’a ve Neptün’e uzanan bir yerçekimi etkileşimleri zinciri, halkalı dünyanın eğimini önemli ölçüde etkiledi. Satürn’ün kendi dönme ekseni üzerinde sallanma hızı (dönme hareketi), Neptün’ün tüm yörüngesinin sallanma hızına (yörünge hareketi) çok yakındır; bu, rezonans olarak bilinen ve bir ilişki olduğunu düşündüren bir fenomendir.

Bu önceki araştırma, daha önceki çalışmaların aksine, Titan’ın Satürn’den erken Güneş Sistemi’nde ortaya çıkmaları için çok hızlı göç ettiği göz önüne alındığında, bu yerçekimi basamak taşlarının nispeten yakın zamanda birbirine bağlanacağını buldu.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden astronom Jack Wisdom liderliğindeki bir ekip tarafından yapılan yeni çalışma, yine de tuhaf bir şey buldu. Satürn’ün Neptün ile hala rezonans içinde olup olmadığını görmek için NASA’nın Cassini uzay aracından gelen yerçekimi verilerini ve gezegenin iç yapısının bir modelini kullandılar. Cevap? Pek değil.

Bu ilginçti, bu yüzden nedenini bulmak için daha derine indiler. Titan’ın yörüngesi beklendiği gibi önce dışa doğru göç ediyorsa, ancak daha sonra beklenmedik bir şekilde değiştiyse, bu Satürn’ü içine çekebilir ve onu rezonansın dışına itebilir ve bu da Neptün ile şu anki pek de iyi olmayan rezonansa neden olabilir.

Bir sonraki adım, Titan’ın yörüngesini bu kadar dramatik bir şekilde neyin değiştirebileceğini bulmak olacaktır. Satürn’ün çok fazla olduğunu bildiğimiz bir şey var: uydular.

Şu anda, 82 sayımda (henüz doğrulanmamış bazıları dahil), Güneş Sisteminde bilinen en fazla uyduya sahiptir. Satürn’ün istikrarsız hale gelen ek bir uydusu olsaydı, bu gezegenin hareketini değiştirebilir ve Neptün ile rezonansından kaçmasına yardımcı olabilirdi.

Ekip, Chrysalis adlı bu varsayımsal uydu da dahil olmak üzere Satürn sisteminin her biri biraz farklı başlangıç ​​koşullarına sahip yüzlerce simülasyon gerçekleştirdi. Ve bu senaryonun her şeyi net bir şekilde açıkladığını buldular – eksen eğikliği, Titan’ın yörüngesi ve hatta Satürn’ün bebek halkaları.

Spesifik olarak senaryo, Chrysalis’in varlığının, Neptün ile rezonans yoluyla Satürn’ün şu anda gördüğümüzden daha fazla, yaklaşık 36 derece eğilmesine neden olabileceğini öne sürüyor. Bu süre zarfında Titan ile yerçekimi etkileşimleri olurdu.

Sonra, yaklaşık 160 milyon yıl önce, Chrysalis’in yörüngesi istikrarsızlaştı. Bu, yerçekimi tarafından çekilen Satürn’e tamamen çok yaklaşmasına neden oldu. ay ayrı.

Araştırmacılar, simülasyonlarından, Chrysalis’in yaklaşık yüzde 99’unun Satürn’e çarptığını tahmin ediyor, ancak gezegenin halkalarını oluşturmak için yörüngede yeterince malzeme asılı kaldı.

Eğer ay buzluydu, bazı Güneş Sistemi uyduları gibi, bu, bugün Satürn’ün halkalarında gözlemlenen buz bolluğunu üretebilirdi.

Bu şiddetli karşılaşma aynı zamanda Satürn’ü rezonansın dışına iterek eksenel eğimini azaltmış olabilir. Bununla birlikte, 390 simülasyondan sadece 17’si Satürn’ün halkalarının oluştuğu koşulları üretti.

Yani, Cornell Üniversitesi astronomu Maryame El Moutamid olarak yorumda açıklıyor Yeni çalışma hakkında, Chrysalis’in bozulması olası ve makul olsa da, nadir, tek seferlik bir olay olması muhtemeldir. Yakın zamanda böyle bir olay görmemiz pek olası değil.

“Öneriyoruz” araştırmacılar makalelerinde yazıyor“Satürn’ün bir zamanlar Chrysalis adında ek bir uydusu olduğunu; sistemin daha önce Neptün ile spin-yörüngesi presesyon rezonansında olduğunu; Titan’ın göçü nedeniyle devinim hızı değiştikçe Satürn’ün eğikliğinin arttığını; çünkü devinim rezonansından kaçtığını çünkü Chrysalis’in yörüngesindeki istikrarsızlıktan ve bu varsayımsal uydunun Satürn ile yakın karşılaşmasının halkalarının oluşumuna yol açtığından.”

“Oldukça güzel bir hikaye” diyor Hikmet, “ama her sonuç gibi, başkaları tarafından da incelenmesi gerekecek.”

Yine de, şimdiye kadar anlaşılması zor olan şeyleri açıklıyor. Büyüleyici derecede karmaşık Satürn sistemi ve halkalı diğer sistemler hakkında gelecekteki araştırmalar, Chrysalis’in yok edilmesi gibi olayların gerçekleşmesinin beklendiği hızı belirlemeye yardımcı olabilir.

Araştırma yayınlandı Bilim.



Kaynak : https://www.sciencealert.com/a-lost-moon-could-finally-solve-the-weird-mystery-of-saturn-and-its-rings

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir