Ursprunget till ringarna runt Saturnus

 

Saturnus ringars ursprung kan vara löst. Saturnus roterar i en 26, 7 graders vinkel i förhållande till planet in sin bana kring solen. Astronomer har länge misstänkt att denna lutning har sitt ursprung från gravitationseffekter från Neptunus eftersom Saturnus lutning snurrar i nästan samma takt som Neptunus i sin bana.

Men en ny modelleringsstudie av astronomer vid MIT (Massachusetts Institute of Technology) mfl. har det visat sig att även om dessa två planeter en gång kan ha varit synkroniserade har Saturnus sedan dess undgått Neptunus dragningskraft. Frågan är varför? Teamet har testat en hypotes: en försvunnen måne.

I en studie som visades nyligen i tidskriften Science föreslår teamet att Saturnus som idag har 83 månar en gång hade minst en till som de kallar Chrysalis. Tillsammans med övriga månar föreslår forskarna att Chrysalis kretsade runt Saturnus i flera miljarder år och drog och drog på planeten på ett sätt som behöll dess lutning, eller "snedhet", i resonans med Neptunus.

Men för cirka 160 miljoner år sedan skedde enligt teamet att Chrysalis blev instabil (troligast av sedan länge en gravitation från kanske Saturnus eller en annan måne som nu efter lång tid gav en effekt men som inte var mätbar längre (min anm,))  i sin bana och kom för nära Saturnus som då genom  gravitation slets denna måne i bitar. Händelsen räckte för att få bort Saturnus från Neptunus grepp och lämna den med dagens lutning och resulterade även i Saturnus ringar.

Den saknade månen kan därför förklara två långvariga mysterier: Saturnus nuvarande lutning och åldern på dess ringar. Dessa ringar som uppskattas vara cirka 100 miljoner år gamla - mycket yngre än själva planeten som är ca 4 miljarder år.

Jack Wisdom, professor i planetvetenskap vid MIT är huvudförfattare till den nya studien. Medförfattare inkluderar Rola Dbouk vid MIT, Burkhard Militzer vid University of California i Berkeley, William Hubbard vid University of Arizona, Francis Nimmo och Brynna Downey från University of California i Santa Cruz och Richard French från Wellesley College. Teamet genomförde först simuleringar för att utveckla Saturnus och dess månars omloppsdynamik bakåt i tiden, för att se om någon naturlig instabilitet  bland de befintliga månarna kunde ha påverkat planetens lutning. Denna visade inget sådant.

Forskarna granskade de matematiska ekvationer som beskriver hur en planets rotationsaxel förändras över tid. Frågan var hur massiv skulle den måne behöva vara och vilken dynamik skulle den behöva genomgå för att avsluta Saturnus likartade bana och resonans till Neptunus?

Wisdom och hans kollegor körde simuleringar för att bestämma egenskaperna hos en sådan såsom dess massa och omloppsradie och den omloppsdynamik som skulle krävas för att få Saturnus ur resonansen.

De drog slutsatsen att Saturnus nuvarande lutning är resultatet av en kvarvarande resonansen med Neptunus och att förlusten av månen Chrysalis, som var ungefär lika stor som Iapetus, Saturnus tredje största måne, gjorde det möjligt för Saturnus att undkomma merparten av resonansen.

Någon gång för mellan 200 och 100 miljoner år sedan gick Chrysalis in i en kaotisk omloppszon, upplevde ett antal nära möten med Iapetus och Titan och kom så småningom för nära Saturnus, i ett slutgiltigt möte som resulterade i att Saturnus gravitation slet sChrysalis i bitar och lämnade småbitar av den kvar som sedan dess cirklar runt Saturnus som en av skräp utsträckt ring. Saturnus ringar.

Förlusten av Chrysalis, fann de, förklarar Saturnus nuvarande plats och dess nuvarande lutning liksom dess ringar.

Denna forskning stöddes delvis av NASA och National Science Foundation.

Säkert kommer resultatet att analyseras mer. Men jag anser att detta resultat är en rimlig förklaring till Saturnus ringar. Jag tror på det (min anm,).

Bild vikipedia på Saturnus måne (den tredje storleksmässigt) Iapetus vilken beräknas lika syor som den måne som kraschat och gett upphov till Saturnus ringar. Bild rymdfarkosten Cassini.