Προσπαθήστε να φανταστείτε τον Κρόνο χωρίς τους χαρακτηριστικούς δακτυλίους του. Φανταστείτε τώρα δύο μεγάλα παγωμένα φεγγάρια να πλησιάζουν μέχρι το… μπουμ. Χάος. Αυτό που ήταν στερεό είναι πλέον ρευστό. Θραύσματα διαμαντιών σκορπίζονται στο σκοτάδι. Πολλά θραύσματα πάγου πέφτουν κοντά στον Κρόνο, παραμένουν εκεί και χορεύουν από κοινού γύρω από τον γίγαντα των αερίων, σφυρηλατώντας τελικά τους εξαίσιους δίσκους του βαριού σώματος.
Αυτή η εντυπωσιακή σκηνή προκύπτει από μια προσπάθεια απάντησης σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του ηλιακού συστήματος: από πού προήλθαν οι δακτύλιοι του Κρόνου και πότε σχηματίστηκαν;
Μια μελέτη, που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα στο The Astrophysical Journal, στηρίζεται στην ιδέα ότι δεν είναι δισεκατομμυρίων ετών, αλλά δημιουργήθηκαν στο πρόσφατο αστρονομικό παρελθόν, ίσως από τη σύγκρουση δύο μέτριου μεγέθους φεγγαριών με κουκκίδες. πριν από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια. πριν από χρόνια.
«Είμαι σίγουρος ότι θα ήταν υπέροχο να δούμε αν οι δεινόσαυροι είχαν ένα αρκετά καλό τηλεσκόπιο», δήλωσε ο Jacob Kegerreis, ερευνητής στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA στο Mountain View της Καλιφόρνια και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.
Ο Δρ Kegerreis και οι συνεργάτες του δοκίμασαν την υπόθεση των νεότερων δακτυλίων χρησιμοποιώντας το βρετανικό κέντρο για την κατανεμημένη έρευνα με χρήση προηγμένων υπολογιστών. Αυτό το σύστημα υπερυπολογιστών επέτρεψε στους ερευνητές να αναδημιουργήσουν επανειλημμένα αυτόν τον κατακλυσμό με περισσότερες λεπτομέρειες μαζί με τις άμεσες συνέπειές του, ανακαλύπτοντας ότι αυτή η ιστορία προέλευσης είναι εύλογη.
Οι προσομοιώσεις της ομάδας μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να μελετήσουν όχι μόνο τη γένεση των δακτυλίων του Κρόνου, αλλά και όλων των κόσμων. Με τους μυριάδες δορυφόρους του, ο Κρόνος «μπορεί να θεωρηθεί ένα μίνι ηλιακό σύστημα», είπε ο Σκοτ Σέπαρντ, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Επιστήμης Carnegie στην Ουάσιγκτον, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. «Ο Κρόνος είναι ένα τέλειο εργαστήριο για την κατανόηση του πώς σχηματίζονται οι πλανήτες και τα φεγγάρια».
Σε ηλικία 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, ο Κρόνος είναι σχεδόν τόσο παλιός όσο ο Ήλιος.Οι δακτύλιοι του θεωρούνταν εξίσου παλιοί μέχρι που το διαστημόπλοιο Cassini μελέτησε προσεκτικά τον πλανήτη για 13 χρόνια. Για δισεκατομμύρια χρόνια θα έπρεπε να έχουν μολυνθεί από άλλα σκονισμένα διαστημικά σκουπίδια. Αλλά οι δακτύλιοι πάγου φαίνονταν πολύ φωτεινοί και καθαροί για να είναι πρωτόγονοι.
Αυτό, μαζί με άλλα στοιχεία, έχει πείσει πολλούς επιστήμονες που μελετούν τον Κρόνο ότι οι δακτύλιοι εμφανίστηκαν πριν από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Αν δεν προέκυψαν κατά τη διάρκεια του χάους του πρώιμου ηλιακού συστήματος, όταν μεγάλα αντικείμενα συγκρούονταν συστηματικά, αυτό σήμαινε ότι σχηματίστηκαν στις σχετικά χαλκυώδεις ημέρες του πρόσφατου αστρονομικού παρελθόντος. Αλλά πως?
Ο Κρόνος έχει τώρα τουλάχιστον 145 φεγγάρια και πιθανότατα είχε πολλά πριν από την ανάπτυξη δακτυλίων. Οι επιστήμονες υποστήριξαν ότι η τεράστια βαρύτητα του Ήλιου μπορεί να αποσταθεροποίησε σταδιακά ορισμένες από τις τροχιές των φεγγαριών, με αποκορύφωμα τη σύγκρουση δύο φεγγαριών.
Η νέα μελέτη διαπίστωσε ότι μια σύγκρουση μεταξύ δύο παγωμένων δορυφόρων θα εκτόξευε μεγάλη ποσότητα παγωμένου κομφετί προς τον Κρόνο. Εάν αυτός ο πάγος διέσχιζε και παρέμενε πίσω από το όριο της Roche (ένα όριο πέρα από το οποίο οι βαρυτικές παλίρροιες ενός πλανήτη θα αποσυνθέτωναν τα φεγγάρια του), τότε θα είχε την ευκαιρία να σχηματίσει αυτούς τους δακτυλίους.
Θραύσματα που παραμένουν πίσω από το όριο μπορεί να έχουν πέσει σε άλλους δορυφόρους, θρυμματίζοντάς τους και απελευθερώνοντας περισσότερο υλικό, το είδος που θα μπορούσε να συγκεντρωθεί για να σχηματίσει νεογέννητα φεγγάρια.
Δεν είναι ξεκάθαρο ποια από τα σημερινά φεγγάρια είναι σχετικά εφηβικά. Αλλά η Ρέα, το δεύτερο μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου μετά τον Τιτάνα, μπορεί να είναι ένα παράδειγμα. Αν ήταν παλαιότερο, θα είχε υποστεί αρκετές βαρυτικές ταλαντεύσεις και η τροχιά του θα ήταν πιο εκκεντρική. Αλλά η Ρέα είναι αντίθετα κυκλική και επίπεδη, υποδηλώνοντας ότι σχηματίστηκε πολύ πρόσφατα, ίσως χτίστηκε από αυτό το πρόσφατα απελευθερωμένο υλικό που αποτελεί το φεγγάρι.
Μερικά από τα φεγγάρια του Κρόνου μπορεί να έχουν δυνητικά κατοικήσιμους υπόγειους ωκεανούς. Αλλά εάν αυτά τα φεγγάρια είναι νεότερα από ό,τι πιστεύεται, αυτή η πιθανότητα θα μπορούσε να μειωθεί.
«Ακόμα δεν γνωρίζουμε ποιες είναι οι πιθανότητες να εξελιχθεί η ζωή εκεί», είπε ο Δρ Kegerreis. Αλλά αν μερικά από αυτά τα φεγγάρια είναι νεότερα από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες, «αυτό θα μπορούσε να μειώσει τις πιθανότητες ζωής εκεί».
Αυτή η μελέτη δεν θα επιλύσει τη μακρά συζήτηση σχετικά με την προέλευση των φωτοστέφανων του Κρόνου. Τονίζει όμως ότι τα δαχτυλίδια είναι εφήμερα και αλλάζουν συνεχώς, παρά στατικές διακοσμήσεις.
«Είτε είναι ο Κρόνος είτε οπουδήποτε αλλού, νομίζω ότι είναι αστείο πόσο δραματικό μπορεί να είναι το ηλιακό σύστημα», είπε ο Δρ Kegerreis.