نيو أورلينز ، لوس أنجلوس. - حلقات زحل الأيقونية هي إضافة حديثة. هذا ما استنتجه علماء الفلك الآن بعد تحليل البيانات النهائية التي جمعتها مركبة كاسيني الفضائية العام الماضي. وحلقت المركبة بين الكوكب وحلقاته العام الماضي قبل أن تغرق حتى وفاتها داخل الغلاف الجوي للعملاق الغازي في سبتمبر الماضي. من المحتمل أن تكون الحلقات شابة ، عمرها بضع مئات من ملايين السنين فقط. كما أنها تبدو أقل ضخامة بكثير مما كان يعتقد سابقًا.
تشير هذه النتائج إلى أن الحلقات ربما تكون بقايا قمر واحد على الأقل متوفى الآن. كانت التقديرات السابقة قد أشارت إلى أن هذه الحلقات ربما كانت بقايا قديمة من الأشياء التي شكلت الكوكب.
شارك العلماء تقييماتهم الجديدة في 12 و 13 ديسمبر ، هنا ، في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي.
لعقود من الزمان ، حير العلماء حول عمر وأصول حلقات زحل. تشكل الكوكب منذ حوالي 4 مليارات سنة. إذا كانت حلقاته قد تشكلت في ذلك الوقت ، فإن القصف المستمر للحطام من النظام الشمسي الأبعد كان يجب أن يجعل العصابات الجليدية تبدو أغمق مما هي عليه. لكن العلماء اعتقدوا أن الحلقات ثقيلة جدًا بحيث لا يمكن تشكيلها مؤخرًا. ذلك لأنه كان من الممكن أن تكون المواد المتاحة أقل مما كانت عليه في شباب النظام الشمسي (والتي تمكن زحل من تجميع تلك الحلقات معًا).
ربما تكون مدارات كاسيني النهائية قد حسمت المشكلة. في الفترة التي سبقت نهاية مهمتها ، انقضت كاسيني بين زحل وحلقاته 22 مرة. هذه التحركات الجريئة تسمح لعلماء الفلك بقياس الفرق في الجاذبية على المسبار من زحل وحده ومن الحلقات والكوكب معًا.
كشفت هذه القياسات أن الحلقة B - التي تشكل 80٪ من الكتلة الكلية للحلقات - تبلغ حوالي 15 مليار مليار كيلوغرام (33 مليار رطل). هذه 0.4 ضعف كتلة أعمق قمر زحل ميماس (My-mus) ، ذكر لوسيانو آيس في الاجتماع. Iess هو عالم كواكب في إيطاليا بجامعة Sapienza في روما.
يوافق لاري إسبوزيتو على وزنه الخفيف بما يكفي ليكون شابًا. لقد اقترح منذ فترة طويلة أن الحلقات يجب أن تكون قديمة. إسبوزيتو عالم كواكب بجامعة كولورادو بولدر. لم يشارك في العمل الجديد ، لكن الموضوع كان مهمًا بالنسبة له. في عام 1983 ، قدر كتلة الحلقات - وحصل على إجابة مماثلة للإجابة الجديدة - باستخدام بيانات من المركبة الفضائية فوييجر. يقول عن تلك البيانات السابقة:"لكنني اعتقدت دائمًا أن ذلك كان أقل من الواقع". "أشعر بخيبة أمل لأنهم ليسوا أكثر ضخامة."
لاحظ Iess أن هناك قوة جاذبية إضافية تدفع كاسيني والتي لم يتم تفسيرها بعد. هذا يعني أن الحلقة B يمكن أن تكون في الواقع ضخمة مثل اثنين من Mimases. لكن هذا لا يزال أخف مما كان يأمله إسبوزيتو.
أفاد ساشا كيمبف في 13 كانون الأول (ديسمبر) أن الغبار المتساقط على الحلقات يدعم شباب الحلقات. إنه عالم كواكب في جامعة كولورادو بولدر. استخدم كيمبف وزملاؤه كل الحطام الذي اكتشفته أداة كاسيني لعد الغبار منذ وصول المركبة الفضائية إلى زحل في عام 2004. وأظهر ذلك أن الحلقات التي ما زالت ساطعة تجمع الكثير من التلوث بالغبار بحيث تحافظ على لمعانها الشاب لمليارات السنين.
"تشير بياناتنا إلى أن الحلقة يمكن أن يكون لها عمر تلوث لا يتجاوز بضع مئات الملايين من السنين أو نحو ذلك." يختتم كيمبف:"الحلقات شابة".
ويوافق إسبوزيتو على أن النتيجتين معًا "تجادلان حقًا في الحلقات الشابة". "هذا أعادني إلى المربع الأول."
لغز الخواتم
كيف تشكلت الحلقات لا يزال لغزا. أفضل تخمين لإسبوزيتو هو أن قمرًا واحدًا حوالي نصف كتلة ميماس قد تمزق قبل حوالي 200 مليون سنة. هذا التوقيت المثالي يحتمل أن يكون مثل الفوز بالجائزة الكبرى في لاس فيجاس ، نيفادا ، كما يقول. يقول:"نحن محظوظون حقًا لأننا طورنا حياة ذكية على الأرض وأطلقنا مركبة فضائية إلى زحل خلال 200 مليون سنة عندما تصادف وجود حلقات حولها".
عمل بول إسترادا من معهد SETI في ماونتن فيو بولاية كاليفورنيا مع Kempf في التحليل الجديد. يعتقد أن تشكيل الحلقة قد لا يكون حدثًا لمرة واحدة. بدلاً من ذلك ، قد يمر زحل بدورات من الأقمار والحلقات. Matija uk يعمل أيضًا في معهد SETI. في عام 2016 ، حسب هو وزملاؤه أنه إذا تحرك قمر خارجي سابق من زحل إلى الداخل قليلاً ، فقد تزعزع هذه الحركة استقرار نظام القمر بأكمله.
إذا حدث ذلك ، فقد يكون قد دفع الأقمار إلى المدارات حيث كانت جاذبية زحل ستؤدي إلى تمزيقها في الغبار الذي يدور الآن على شكل حلقات. قد تتجمع هذه الحلقات يومًا ما لتشكل أقمارًا جديدة. في النهاية ، سيخوضون العملية برمتها مرة أخرى. في الواقع ، يلاحظ استرادا ، أن هذا "كان يمكن أن يحدث عدة مرات".
