De iconische ringen van Saturnus verdwijnen

Abonneer u op de wetenschappelijke nieuwsbrief van CNN op Wonder Theory. Verken het universum met nieuws over spannende ontdekkingen, wetenschappelijke vorderingen en meer.

CNN
—

Volgens nieuw onderzoek zijn de iconische ijzige ringen van Saturnus er misschien niet voor toekomstige hemelschouwers om door hun telescopen te kijken.

Een nieuwe analyse van gegevens die zijn vastgelegd door NASA’s Cassini-missie, die tussen 2004 en 2017 in een baan rond de gasreuzenplaneet draaide, heeft nieuwe inzichten opgeleverd over hoe lang de ringen al bestaan ​​en wanneer ze uit het zicht kunnen verdwijnen. De bevindingen werden gedeeld in drie onderzoeken die in mei werden gepubliceerd.

Ons zonnestelsel en zijn planeten zijn ongeveer 4,6 miljard jaar geleden gevormd en wetenschappers hebben lang gedebatteerd over de ouderdom en oorsprong van de ringen van Saturnus. Sommige astronomen hebben betoogd dat de heldere, ijzige ringen jonger moeten zijn dan verwacht, omdat ze al miljarden jaren niet zijn geërodeerd en verduisterd door meteoroïde interacties.

De Cassini-gegevens leidden tot een nieuwe bevinding, gepubliceerd op 15 mei in het tijdschrift Icarus, die deze theorie ondersteunt dat ringen verschijnen lang na de eerste vorming van Saturnus. Aanvullende studies die respectievelijk op 12 mei in Science Advances en op 15 mei in Icarus werden gepubliceerd, kwamen tot vergelijkbare conclusies.

“Onze onontkoombare conclusie is dat de ringen van Saturnus naar astronomische maatstaven relatief jong moeten zijn, slechts een paar honderd miljoen jaar oud”, zegt Richard Durisen, emeritus hoogleraar astronomie aan de Indiana University in Bloomington en hoofdauteur van beide studies.

“Als je naar het satellietsysteem van Saturnus kijkt, zijn er andere aanwijzingen dat daar de afgelopen honderden miljoenen jaren iets dramatisch is gebeurd. Als de ringen van Saturnus niet zo oud zijn als de planeet, betekent dat dat er iets is gebeurd dat hun ongelooflijke structuur heeft gevormd, en dat is erg opwindend om te bestuderen.”

Het is mogelijk dat de zeven ringen zich nog aan het vormen waren toen dinosaurussen over de aarde zwierven, aldus de onderzoekers.

De ringen van Saturnus bestaan ​​grotendeels uit ijs en slechts een klein percentage behoort tot het rotsachtige stof dat in de ruimte is ontstaan ​​door gebroken asteroïdefragmenten en micrometeoroïden. De brokken, vergelijkbaar met zandkorrels, botsen met deeltjes in de ringen van Saturnus en creëren drijvend puin terwijl het ringmateriaal rond de planeet draait.

Tijdens de Grote Finale van Cassini, toen het ruimtevaartuig 22 banen voltooide waarin het tussen Saturnus en zijn ringen passeerde, konden onderzoekers gegevens verkrijgen over hoeveel meteoroïden de ringen vervuilen, de massa van de ringen en de snelheid waarmee materiaal uit de ringen komt. ringen regenen neer op de planeet. Alle gegevens leken te wijzen op dezelfde bevinding voor de jongere leeftijd van de ringen van Saturnus.

De onderzoekers konden meten hoeveel kosmisch stof, dat regelmatig door ons zonnestelsel beweegt, zich heeft opgehoopt in de ijsringen. Gedurende 13 jaar was Cassini’s Cosmic Dust Analyzer in staat om 163 stofdeeltjes op te pikken die van buiten het Saturnus-systeem kwamen terwijl ze rond de gasreus wervelden. De ringen waren onverwacht “schoon”, wat suggereert dat er niet genoeg moet zijn geweest om overtollig kosmisch stof op te hopen.

Ondertussen, terwijl meteoroïden de ringen binnendringen, duwen ze materiaal in de binnenste ringen met een hoge snelheid naar Saturnus. Cassini merkte op dat de ringen vele tonnen massa per seconde verloren, wat betekent dat de ringen astronomisch gezien niet veel tijd hebben. Onderzoekers schatten dat de ringen nog hooguit honderd miljoen jaar zullen bestaan.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de ringen binnen 100 miljoen jaar kunnen verdwijnen.

“We hebben aangetoond dat massieve ringen zoals die van Saturnus niet lang meegaan”, zei Paul Estrada, een onderzoeker bij NASA’s Ames Research Center in Mountain View, Californië, en co-auteur van alle drie de studies, in een verklaring.

“Men kan veronderstellen dat de relatief onbelangrijke ringen rond de andere ijs- en gasreuzen in ons zonnestelsel overblijfselen zijn van ringen die ooit zo massief waren als Saturnus. “Misschien op een bepaald moment in de niet zo verre toekomst, astronomisch gezien, nadat de ringen van Saturnus zijn verbroken, zullen ze meer op de dunne ringen van Uranus lijken.”

Het is mogelijk dat de donkere ringen rond Neptunus en Uranus ooit groter en helderder waren, vergelijkbaar met hoe de ringen van Saturnus nu zijn, aldus de onderzoekers.

Maar wat creëerde de ringen van Saturnus in de eerste plaats? Wetenschappers weten het nog steeds niet zeker, maar het is mogelijk dat de instabiliteit van de zwaartekracht enkele van de ijzige manen die rond de gigantische planeet cirkelden vernietigde, waardoor genoeg materiaal ontstond om in ringen van materiaal rond Saturnus te worden getrokken.

“Het idee dat de iconische hoofdringen van Saturnus een recent kenmerk van ons zonnestelsel zouden kunnen zijn, was controversieel, maar onze nieuwe resultaten voltooien een driedubbele Cassini-meting waardoor deze bevinding moeilijk uit te sluiten is”, zegt onderzoeker Jeff Cuzzi, hoofdonderzoeker. bij NASA Ames en co-auteur van het Saturn-onderzoeksartikel dat verscheen in Science Advances, in een verklaring.

Toekomstige missies om enkele van de manen van Saturnus te bestuderen, zouden meer informatie kunnen onthullen over de gebeurtenissen die de ringen hebben gemaakt – en tot andere ontdekkingen kunnen leiden.

“Als we erachter kunnen komen wat er een paar honderd miljoen jaar geleden in dit systeem gebeurde om de ringen te vormen, zouden we uiteindelijk kunnen ontdekken waarom de Saturnusmaan Enceladus uit zijn diepe oceanische wolken van water, ijs en zelfs organisch materiaal wordt geworpen, zei Durisen. hij zei. “Misschien vinden we uiteindelijk de bouwstenen van het leven zelf op Enceladus.”