Mise Cassini v Saturn skončila před rokem a půl, ale vědecké výsledky stále přicházejí ze všech shromážděných údajů. Když se Cassini v posledních měsících přiblížil k Saturnovi, podrobně se podíval na prstenů obřích plynů a cestoval mezi nimi a samotnou planetou. Tato podrobná inspekce vyvolala několik otázek o všech interakcích, které formovaly tyto prsteny.
Nový příspěvek publikovaný v Science uvádí některé z výsledků Cassiniho detailního pohledu na prsteny.
Uvnitř Saturnova prstencového systému oplývají malé měsíce a tato těla interagují s ledovými částicemi, které tvoří většinu prstenců. To má za následek různé tvary a textury v prstencové struktuře, podobně jako se planety tvoří v protoplanetárním disku kolem hvězdy. To znamená, že prsteny jsou jako laboratoř, do které se vědci mohou dívat, aby se dozvěděli o tvorbě planet.
"Tyto nové podrobnosti o tom, jak měsíce různě vyřezávají prsteny, poskytují okno do tvorby sluneční soustavy ..."
Hlavní autor a vědec Cassini Matt Tiscareno z institutu SETI v Mountain View v Kalifornii.
Během finálního pohledu prstenů na sondu Cassini objevila textury a vzory, které sahaly od neohrabaných až po slámové. Tato rozmanitost vyvolává otázky o tom, jak přesně byly tvarovány a jaká je historie interakcí, která je formovala. K otázkám se přidává také to, jak se barva, teplota a chemie mění v prstencové struktuře.
Ale stejně jako mnoho vědy i tato studie vyvolává nové otázky a objasňuje stávající otázky.
Prsten F je nejvzdálenějším definitivním prstencem v Saturnově prstencové struktuře a pravděpodobně nejaktivnějším. Obsahuje funkce, které se mohou lišit v časových intervalech od několika hodin. Studie z roku 2008 ukázala, že v prstenci F pracuje několik moonletů a jejich kolize a gravitační účinky jsou odpovědné za některé shluky a podélné kanály v tomto prstenci.
V tomto novém článku vědci zaměřili na sérii pruhů F-prstence, které mají stejnou délku a orientaci. Došli k závěru, že za to odpovídá stádo nárazových těles, které narazilo do prstenů. To je důležité, protože vylučuje kometární trosky jako příčinu a zdůrazňuje roli, kterou při formování struktury prstenců hrají proudy materiálu obíhající Saturn.
"Tyto nové podrobnosti o tom, jak měsíce vyřezávají kroužky různými způsoby, poskytují okno do formace sluneční soustavy, kde máte také disky vyvíjející se pod vlivem hmot zabudovaných v nich," řekl vedoucí autor a vědec Cassini Matt Tiscareno ze společnosti SETI Institut v Mountain View, Kalifornie.
Vynikající detailní pohledy na kroužky, které Cassini zachytil během svých kruhových pasteveckých drah mezi prosincem 2016 a dubnem 2017, ukázaly tři odlišné typy struktur: neohrabané, hladké a pruhované. Rovněž jasně ukazují, že tyto tři typy existují v pásech s ostrými hranicemi mezi sebou. Důvod je nejasný, protože vědci nedokážou identifikovat žádné prstencové charakteristiky spojené s pásy.
"O vlastnostech částic musí být něco jiného ... A ještě nevíme, co to je."
Hlavní autor a vědec Cassini Matt Tiscareno z institutu SETI v Mountain View v Kalifornii.
"To nám říká, že vzhled prstenů není jen funkcí množství materiálu," řekl Tiscareno. "O vlastnostech částic musí být něco jiného, možná ovlivní to, co se stane, když se dvě prstencové částice srazí a odrazí." A zatím nevíme, co to je. “
Cassini měl ještě tajemnější nálezy, které byly odhaleny jeho viditelným a infračerveným mapovacím spektrometrem (VIMS). Jak už název napovídá, zobrazoval prsteny ve viditelném i infračerveném světle. VIMS našel neobvykle slabé pásy s vodou a ledem v nejvzdálenější části kruhu A. To je neočekávané zjištění, protože je známo, že tato oblast je vysoce reflexní a vysoká odrazivost obvykle znamená méně kontaminovaný led, a tedy silnější pruhy vodního ledu.
VIMS měla v obchodě další překvapení. Zatímco vědci již věděli, že ledová voda je hlavní složkou Saturnových prstenů, byli si docela jisti, že jsou přítomny i jiné ledy, jako je amoniakový led a metanový led. Ale VIMS nemohl najít ani jeden z těchto dvou ledů, ani nemohl najít organické sloučeniny, které by tam měly být vzhledem k organickému materiálu, který Cassini dříve našel, tekoucí z D kruhu do Saturnovy atmosféry.
"Kdyby byly organické látky ve velkém množství - alespoň v hlavních prstenech A, B a C - viděli bychom je," řekl Phil Nicholson, vědec Cassini VIMS z Cornell University v Ithaca v New Yorku. "Ještě nejsem přesvědčen, že jsou hlavní součástí hlavních prstenů."
To jsou zajímavá nová zjištění pro vědce Saturn a jsou hádanky, které vyžadují vysvětlení nových modelů. Žádný z nich však nemůže překonat Cassiniho nejpřekvapivější objev: že Saturnovy prsteny jsou mnohem mladší, než se dříve myslelo.
Podle Jeff Cuzzi výzkumného centra NASA Ames Research Center vstupujeme do nové fáze studia Saturn, kde se objeví nové modely, které vysvětlují tato nová zjištění.
"Vidíme mnohem víc a blíže a získáváme nové a zajímavější hádanky," řekl Cuzzi. "Právě se usazujeme do další fáze, která staví nové podrobné modely evoluce prstenů - včetně nového zjevení z dat Cassini, že prsteny jsou mnohem mladší než Saturn."
Věda je vzrušující a frustrující, protože každý nový pokrok v porozumění přináší své vlastní otázky. To jistě platí o novém výzkumu založeném na datech z Cassiniho nejbližšího, nejlepšího pohledu na Saturn a jeho prsteny.
"Je to jako obrátit sílu o další zářez na to, co jsme mohli vidět v prstenech." Všichni dostali jasnější pohled na to, co se děje, “řekla Linda Spilker, vědecká pracovnice Cassini Project v laboratoři NASA Jet Propulsion Laboratory. "Získání tohoto zvláštního rozlišení odpovědělo na mnoho otázek, ale tolik tantalizujících zůstává."
Zdroje:
- Tisková zpráva: Cassini od společnosti NASA odhaluje nové sochařství v prstenech Saturn
- Výzkumný článek: Průzkum systému Saturn společností Cassini-Huygens: 13 let objevu
- Research Paper: Stanovení struktury Saturnova F prstenu blízkými měsíčníky
- NASA: Cassini Mission
- Space Magazine: Mimas prosazuje Saturnovy prsteny jako sněhová pluh
