Saturnovi prstenovi su mnogo mlađi nego što su naučnici nekada mislili, prema novom istraživanju profesora astronomije Ričarda Durisena sa Univerziteta Indijana – i oni nisu ovde da ostanu.
Decenijama se vodi debata o poreklu Saturnovih ledenih prstenova. Ali prema dve nove studije iz Durisena, objavljene u Icarusu, prstenovi nisu stari više od nekoliko stotina miliona godina — mnogo mlađi od same planete, koja je nastala pre 4,5 milijardi godina. U stvari, Durisen je rekao da su prstenovi možda nastali kada su dinosaurusi još hodali Zemljom.
Durisen i koautor Pol Estrada, naučnik u NASA-inom istraživačkom centru Ames u kalifornijskoj Silicijumskoj dolini, takođe su zaključili da će prstenovi trajati još najviše nekoliko stotina miliona godina.
„Naš neizbežni zaključak je da Saturnovi prstenovi moraju biti relativno mladi po astronomskim standardima, stari samo nekoliko stotina miliona godina“, rekao je Durisen. „Ako pogledate Saturnov satelitski sistem, postoje i drugi nagoveštaji da se tamo dogodilo nešto dramatično u poslednjih nekoliko stotina miliona godina.“
Durisen i Estrada su dugo tvrdili da su Saturnovi prstenovi relativno mladi, jer su očekivali da će prstenovi biti erodirani i potamnjeni prilivom međuplanetarnih meteoroida. Međutim, tek kada su bili dostupni podaci iz NASA-ine 13-godišnje misije svemirske letelice Cassini – posebno njenog Velikog finala 2017., koje se sastoji od 22 orbite koje prolaze između Saturna i njegovih prstenova – mogli su da koriste teorijske modele za određivanje starosti. i dugovečnost prstenova sa poverenjem računajući kako se prstenovi menjaju tokom dugih vremenskih perioda.
Za njihov rad posebno su važna bila Kasinijeva merenja brzine priliva meteoroida, mase prstenova i brzine priliva materijala prstena na Saturn.
Uticaj meteoroida ne samo da zagađuje prstenove, već na kraju dovodi do toga da se materijal prstena povlači ka planeti. Teorijski modeli koje su predstavili Durisen i Estrada pokazuju da bi prstenovi trebalo da gube masu na planeti neverovatnom brzinom od mnogo tona u sekundi koju je Kasini primetio, što znači da je preostali životni vek prstenova samo još nekoliko stotina miliona godina ili tako nešto. .
Po prvi put, detaljna proračuna Estrade i Durisena kombinuju viskozno širenje – zbog interakcija čestica prstena – sa meteoroidnim efektima u simulacijama dizajniranim da obuhvate čitav životni vek sistema prstenova poput Saturnovog. Oni pokazuju da su udari meteoroida ono što na kraju nameće kratak životni vek u poređenju sa starošću Sunčevog sistema, s obzirom na stopu priliva meteoroida koju je izmerio Kasini.
„Pokazali smo da masivni prstenovi poput Saturnovog ne traju dugo“, rekao je Estrada. „Može se spekulisati da su relativno slabašni prstenovi oko drugih ledenih i gasovitih giganata u našem solarnom sistemu ostaci prstenova koji su nekada bili masivni poput Saturnovog. Možda neko vreme u ne tako dalekoj budućnosti, astronomski govoreći, nakon Saturnovi prstenovi su izbrušeni, više će ličiti na retke prstenove Urana.“
Durisenova višedecenijska istraživačka karijera bila je uglavnom usredsređena na evoluciju i stabilnost rotirajućih astrofizičkih sistema svih tipova, od planeta do galaksija. Tokom dve decenije pre svog penzionisanja 2010, radio je prvenstveno na protoplanetarnim diskovima — rotirajućim diskovima gasa koji okružuju nove zvezde iz kojih se mogu formirati planete. Ali njegovo interesovanje za Saturnove prstenove počelo je kao postdoktorski saradnik u NASA Ames 1970-ih, i od tada je nastavio da ih proučava.
„Proučavajući univerzum, često razmišljamo o poreklu – poreklu galaksija, zvezda i planeta“, rekao je Durisen. „Ali planete su neverovatno aktivni i raznoliki sistemi u kojima se sve vreme dešavaju nove stvari. Ako Saturnovi prstenovi nisu stari kao planeta, to znači da se nešto dogodilo kako bi se formirala njihova neverovatna struktura, a to je veoma uzbudljivo za proučavanje.“
Durisen je zainteresovan da vidi šta će buduće svemirske misije otkriti o Saturnovom sistemu. Iako planeta, sastavljena uglavnom od helijuma i vodonika, verovatno ne može da podrži život, uslovi na nekim od njenih meseci možda su to podržavali u prošlosti ili čak i sada, rekao je on.
„Ako možemo da otkrijemo šta se dogodilo u tom sistemu pre nekoliko stotina miliona godina da bi se formirali prstenovi, možda ćemo na kraju otkriti zašto Saturnov mesec Enceladus izbacuje iz svojih dubokih okeanskih perjanica vode, leda, pa čak i organskog materijala“, Durisen rekao. „Možda ćemo čak i na kraju pronaći gradivne blokove samog života na Enceladu.“
