A Cassini-szonda hősi halála segítette a bolygótudósokat abban, hogy pontosan lemérjék a Szaturnusz gyűrűit, és kiderítsék, hogy azok viszonylag nemrég, legfeljebb 100 millió évvel ezelőtt jelentek meg. Eredményeiket a Science folyóirat ismertette.
A szaturnuszi gyűrűket Galileo Galilei fedezte fel 1610-ben, aki három nagy holdnak tekintette őket. A 17. század közepén Christian Huygens rájött, hogy a Galilei „műholdai” valójában a por és a jég legkisebb részecskéiből álló gyűrűk.
A tudósok még mindig vitatkoznak e gyűrűk természetéről. Néhány bolygótudós úgy véli, hogy egy ősi protobolygó töredékeiből keletkeztek a Naprendszer fiatalságának hajnalán, míg mások a közelmúlt kataklizmáinak termékének tekintik őket.
A vitát az is hozzáteszi, hogy a "Cassini" szonda felfedezte, hogy a Szaturnusz nagyon nagy sebességgel "szívja" a gyűrűiből a vizet. Mint a NASA nemrégiben megtudta, a bolygóhoz legközelebb eső gyűrűk a kozmikus mércék alapján a közeljövőben eltűnnek, és egész rendszerüket a Szaturnusz megeszi körülbelül 300 millió év alatt.
Az ilyen felfedezések megerősítették a "fiatal gyűrűk" elméletének támogatóinak helyzetét, és arra késztették a bolygótudósokat, hogy mikor jelentek meg. A pontos választ erre a kérdésre, amint Militzer kifejti, csak két paraméter ismeretében lehet megszerezni - a bennük lévő por- és jégrészecskék tömege, valamint az, hogy a gyűrűk mennyire tükrözik a Nap fényét.
Az a tény, hogy a Szaturnusz és más óriásbolygók gyűrűinek fokozatosan halványulniuk kell, mivel apró porszemcsék és szerves anyagok rakódnak le jégszemcséik felszínére, és fokozatosan sötétednek a Nap ultraibolya sugarainak "bombázása" következtében.
Ennek megfelelően minél könnyebbek a gyűrűk, annál alacsonyabb az életkoruk és fordítva. A szennyeződés mértéke viszont tömegüktől, vastagságuktól és összetételüktől függ - minél több anyag rejtőzik bennük, annál lassabban „feketednek” ezek a struktúrák.
A Cassini pályája körül végzett munkájának első éveiben mérte a Szaturnusz gyűrűinek fényerejét. Másrészről pontos tömegük életének legvégéig elérhetetlen maradt számára, azért, mert a szonda nem jött elég közel hozzájuk ahhoz, hogy elkülönítse gravitációs hatásukat a bolygó vonzerejétől.
Promóciós videó:
Az első ilyen lehetőség Cassinitől származott 2017-ben, amikor a szonda elkezdett "merülni" a gyűrűkön keresztül, hősies halálra készülve a Szaturnusz légkörében. Ezek a repülések segítették Militzert és kollégáit a bolygó gravitációs mezőjének felépítésében és a gyűrűk tömegének megkezdésében.
„Amikor először láttam ezeket az adatokat, nem hittem a szememnek, mivel azok teljesen ellentmondottak a modelljeinknek. Hosszú időbe telt, mire felismertük, hogy van valami, ami kiszámíthatatlan módon megváltoztatja a gravitációs mezőket. Kiderült, hogy a Szaturnusz légkörében óriási légáramok tombolnak, 9000 kilométert hatolnak be a bolygóba - folytatja a bolygótudós.
Amikor a tudósok figyelembe vették ezt az anomáliát, azt találták, hogy a gyűrűk tömege váratlanul kicsi - körülbelül 15 millió milliárd tonna volt. Ez körülbelül a fele Mimasnak, a Szaturnusz egyik legkisebb "halálcsillag" holdjának, és összehasonlítható a kis aszteroidák tömegével.
Ez viszont azt jelenti, hogy a Szaturnusz a közelmúltban, mintegy 100 millió évvel ezelőtt lett a "Gyűrűk Ura". Progenitorja lehet egy kis hold és egy nagy üstökös is, ami jól áll azzal a ténnyel, hogy a Cassini élete utolsó másodpercében szervesanyag-tömeget fedezett fel a gyűrűkben.