Obrazový kredit: NASA / JPL
Nový výzkum z University of Colorado ukazuje, jak může recyklace materiálu prodloužit životnost prstencového systému, jako jsou například ty kolem Jupiteru, Saturn, Neptunu a Uranu. Nyní se věří, že se jedná o hromady volně sbíraných sutí, které vytahují materiál z prstenů a poté jej vracejí zpět, když se srazí s jiným předmětem. Kosmická sonda NASA Cassini je nyní na cestě do Saturn a měla by poskytnout více podrobností, až dorazí v červenci 2004.
Ačkoli prsteny kolem planet jako Jupiter, Saturn, Uran a Neptun jsou relativně krátké, nové důkazy naznačují, že recyklace obíhajícího odpadu může prodloužit životnost takových prstenů, tvrdí vědci z University of Colorado.
Silné důkazy nyní naznačují, že malé měsíce poblíž obřích planet, jako jsou Saturn a Jupiter, jsou v podstatě hromady suti, řekl Larry Esposito, profesor laboratoře CU-Boulderovy laboratoře pro fyziku atmosféry a vesmíru. Tato obnovená malá těla jsou zdrojem materiálu pro planetární prsteny.
Předchozí výpočty Esposita a LASP Research Associate Joshua Colwell ukázaly, že krátké doby života pro takové měsíce znamenají, že sluneční soustava je téměř na konci věku prstenů. "Tyto filosoficky nepříznivé výsledky nemusí skutečně popisovat naši sluneční soustavu a prstence, které mohou obklopovat obří extra-solární planety," řekl Esposito. "Naše nové výpočty modelů vysvětlují, jak zahrnutí recyklace může prodloužit životnost prstenů a měsíců."
Pozorování z vesmírných misí Voyager a Galileo ukázala různé prstence obklopující každou z obřích planet, včetně Jupiteru, Saturn, Uranu a Neptunu. Kroužky jsou vždy smíchány s malými měsíci.
"Je jasné, že malé měsíce nejen gravírují prstence, ale jsou také rodiči prstencového materiálu," řekl Esposito. "V každém prstencovém systému působí destruktivní procesy, jako je broušení, ztmavnutí a šíření, tak rychle, že prstence musí být mnohem mladší než planety, které obíhají."
Numerické modely od Esposita a Colwella z devadesátých let ukazovaly na „kolizní kaskádu“, kdy se při zásahu asteroidy nebo komety rozbijí měsíce planety na menší měsíce. Fragmenty se pak rozbijí, aby vytvořily částice v nových prstencích. Samotné prstence se následně rozemele na prach, který se odmetá.
Ale podle Colwella: „Některé z fragmentů, které tvoří prstence, mohou být znovu namíchány místo toho, aby byly rozemleté na prach. Nové důkazy ukazují, že některé úlomky se hromadily do měsíců nebo měsíců, spíše než zmizely kolizní erozí. “
"Tento proces probíhal rychle," řekl Esposito. "Typický prsten je mladší než několik stovek milionů let, mrknutí oka ve srovnání s planetami, které jsou staré 4,5 miliardy let." Otázka přirozeně vyvstává, proč prsteny stále existují, aby byly fotografovány v takové slávě návštěvou lidských kosmických lodí, které dorazily v poslední době na scénu, “uvedl.
"Odpověď se nyní pravděpodobně jeví jako kosmická recyklace," řekl Esposito. Pokaždé, když je měsíc zničen kosmickým dopadem, je většina uvolněného materiálu zachycena jinými blízkými měsíci. Tyto recyklované měsíce jsou v podstatě sbírkou suti, ale recyklací materiálu prostřednictvím řady malých měsíců může být životnost prstencového systému delší, než jsme původně mysleli. “
Esposito a bývalý spolupracovník LASP Research Associate Robin Canup, nyní s pobočkou Southould Research Institute v Boulderu, ukázal pomocí počítačového modelování, že menší fragmenty mohou být zachyceny jinými měsíci v systému. "Bez této recyklace jsou kroužky a měsíce brzy pryč," řekl Esposito.
Ale s větší recyklací je životnost delší, řekl Esposito. U většiny recyklovaného materiálu, jak se nyní zdá být ve většině prstenů, je životnost prodloužena velkým faktorem.
"Ačkoli jednotlivé prsteny a měsíce, které nyní vidíme, jsou pomíjivé, jev přetrvává po miliardy let kolem Saturn," řekl Esposito. "Předchozí výpočty ignorovaly kolektivní účinky ostatních měsíců při rozšiřování perzistence prstenů zachycením a recyklací prstencového materiálu."
Esposito, hlavní vyšetřovatel na spektrografu 12 milionů dolarů na kosmické lodi Cassini, který má dorazit na Saturn v červenci 2004, se podrobně podívá na konkurenční procesy ničení a opětovného zachycení v Saturnově F prstenu, aby toto vysvětlení potvrdil a kvantifikoval. Esposito objevil prsten F pomocí dat z mise Voyager 2 NASA na vnějších planetách zahájených v roce 1978.
Původní zdroj: University of Colorado News Release
