Saturnův měsíc Mimas je nejmenší z hlavních měsíců plynového obra. (Saturn má 62 měsíců, ale některé z nich jsou malé měsíční měsíce s průměrem menším než 1 km.) Dvě nové studie ukazují, jak Mimas působil jako druh sněhové pluhy a rozšiřoval Cassiniho rozdělení mezi Saturnovy prsteny.
Ikonické prsteny Saturn to odlišovaly od ostatních planet ve Sluneční soustavě. Neexistuje vědecký konsenzus o tom, jak přesně se vytvořily. Teorie říká, že se utvořili na počátku historie Sluneční soustavy, zatímco data z mise Cassini naznačují, že se utvořili mnohem později, možná za vlády dinosaurů. Data z Cassiniho takzvaného Grand Finale ukazují, že prsteny jsou staré 200 milionů let nebo jsou mladší. Ale i když je jejich historie nejistá, stále víme, z čeho se skládají: jsou téměř všichni vodní led, s některými skalnatými kousky.
Říká se jim Saturnovy prsteny, protože existuje několik prstenů oddělených mezerami nazývanými divize. Největší a nejviditelnější mezera se nazývá Cassini Division. Je to mezi tím, co se nazývá kruh A a kruh B, a rozdělení je široké asi 4 800 km (3 000 mil).
Existují dvě nové studie, které pomáhají vysvětlit, jak byla divize Cassini vytvořena a rozšířena. První je „Formace divize Cassini - I. Tvarování prstenců vnitřní migrací Mimas“ a druhý je „Formování divize Cassini - II. Možné historie Mimas a Enceladus. “ Oba byly zveřejněny v měsíčních oznámeních Královské astronomické společnosti z června 2019. Oba jsou to stejná skupina autorů z výzkumných ústavů ve Francii.
Studie ukazují, že Měsíc Mimas se choval jako sněhový pluh a tlačil částice, které tvoří kroužky A a B, od sebe, čímž se divize Cassini rozšířila na současnou šířku 4800 km. Dělá to prostřednictvím orbitální rezonance.
Vnitřní okraj divize Cassini se nazývá Huygens Gap. Částice ledu a horniny v Huygens Gap na vnitřním okraji divize Cassini jsou v orbitální rezonanci 2: 1 s Mimasem. To znamená, že pro každý z oběžných drah Mimasu tyto částice obíhají dvakrát. Výsledkem je, že Mimas opakovaně přitahuje tyto částice gravitačně a tlačí je na oběžné dráhy mimo mezeru. Jako sněžný pluh.
Přirozenou tendencí Měsíce je migrovat pryč od své hostitelské planety. Jen gravitace hostitelské planety ji může udržet pod kontrolou. V případě Mimas se však stalo, že něco jiného způsobilo migraci směrem dovnitř až o 9 000 km a v procesu se mezera zvýšila na polovinu této vzdálenosti. Pouze ztráta energie mohla způsobit Mimasovu vnitřní migraci.
Vědci tvrdí, že Mimas by musel ztratit energii zahřátím, které by zase roztavilo vnitřní led Měsíce a oslabilo kůru. Ale teď, když nám kosmická loď Cassini poskytla takové vynikající výhledy na povrch Mimasu, tento scénář se nehodí. Mimasův povrch stále ukazuje známky starodávných dopadů, které by neměly existovat, pokud by byla kůra oslabena.
Tým vědců má druhou hypotézu, která zahrnuje další Saturnovy měsíce, Encelada. Enceladus je pozoruhodný, protože má podpovrchový oceán, který byl objeven také kosmickou lodí Cassini. Podle této hypotézy ztratily Mimas i Enceladus energii prostřednictvím orbitální rezonance. To by zahřálo oba měsíce a vytvořilo by se podpovrchové oceány. Tato hypotéza je však nepotvrzená, zejména proto, že existence podpovrchového oceánu na Mimasu nebyla nikdy prokázána. (Povrch nevykazuje žádné známky.)
Je jasné, že Mimas začal opět migrovat ven. Podle výpočtů v těchto dokumentech bude divize Cassini asi za 40 milionů let pryč.
Tato studie může mít některé fascinující důsledky pro studium exoplanet. Podle autorů, když astronomové najdou exoplanety s prstencovými strukturami kolem nich, může to znamenat přítomnost měsíců. A pokud tam jsou měsíce, mohou mít i podmořské oceány. A v těch oceánech možná život.
Zdroje:
- Tisková zpráva: Saturnův měsíc Mimas, sněhová pluha v prstenech planety
- Výzkumný článek: Založení divize Cassini - I. Tvarování prstenců dovnitř Mimasovou vnitřní migrací
- Výzkumný článek: Založení divize Cassini - II. Možné historie Mimas a Enceladus
- Výzkumná kniha: Dopady přílivu a odlivu na hypotézu Mimasského oceánu
- Space Magazine: Cassini Spacecraft potvrzuje podmořský oceán na Enceladusu
- NASA: Mimas In Depth
