Så gamla är Saturnus ringar

 

I en ny studie från ESA (European space agency) publiderad i   https://www.science.org/  beskrivs att Saturnus ringar är mellan 100 miljoner och 400 miljoner år gamla. I studien beskrivs även att de kan vara borta om ca 100 miljoner år. Saturnus ringar är synliga för alla med en bra kikare eller ett mindre trädgårdsteleskop. Ringarna består  av miljarder partiklar av vattenis, som reflekteras i solens sken. Mitt i detta isiga reflekterande material finns avlagringar av mörkt dammigt mineral.

Forskare hänvisar  detta damm till små korn av stenigt, metalliskt eller kolrikt material som är något mörkare än is. Det kallas mikrometeoroider.

Ringarna sträcker sig från cirka 2 000 km ovan Saturnus molntoppar till cirka 80 000 km utåt. När infallande damm utifrån passerar igenom ringarna kan detta kollidera med iskorn i ringarna. Med tiden mörknar damm som faller in och då ökar gradvis ringarna  sin massa.

Med hjälp av data från CDA  (Coordinated Data Analysis Web) jämförde forskarna vid ESA  de nuvarande dammberäkningarna i rymden runt Saturnus mot den uppskattade massan av mörkt dammaterial i ringarna. Det fann att ringarna inte är äldre än 400 miljoner år men kan vara så unga som 100 miljoner år. Det innebär att de funnits mindre än en tiondel av solsystemets 4,5 miljarder år.

Det innebär också att ringarna inte bildades samtidigt som Saturnus eller de andra planeterna. De är ett senare tillskott till solsystemet. I över 90 % av Saturnus existens fanns de inte. Frågan är; hur bildades ringarna? Ringarnas totala massa uppskattas vara ungefär hälften  av Saturnus mindre isiga månar. Många av Saturnus månar  uppvisar enorma nedslag på sina ytor.

En i synnerhet, den lilla månen Mimas som har smeknamnet Dödsstjärnan, har en 130 km bred nedslagskrater som kallas Herschel. Mimas är dock bara cirka 400 km tvärs över så detta nedslag  skulle inte ha behövt haft mycket mer kraft av energi för att ha utplånat månen. Mimas består av vattenis precis som ringarna så det är möjligt att ringarna bildades av just efter en sådan katastrofal påverkan. (Kanske en planet eller stor asteroid kraschade i närområdet här med en större asteroid och bildade ringarna och kanske Mimas även är en rest från detta tillfälle.)

I en studie från 2018 använde forskare dammberäkningar från CDA, när Cassini flög mellan ringarna och Saturnus molntoppar för att räkna ut hur mycket is och damm som förloras från ringarna över tid. Studien visade att ungefär en olympisk storlek (2500 000 liter ung samma i kg) av en simbassäng av massa från ringarna förloras  in i  Saturnus atmosfär varje halvtimme.

Denna flödeshastighet användes då för att uppskatta när ringarna med tanke på deras nuvarande massa troligen kommer att vara borta. Svaret blev om 100 miljoner år. Ringarna har en turbulent historia och om de inte på något sätt fylls på kommer de att slukas av Saturnus atmosfär helt i framtiden.

Vi ska i sammanhanget även komma ihåg att mindre men likartade händelser kan ha hänt vid ex Neptunus som även denna har ringar.

Bild vikipedia. Saturnus ringar fotograferade från sonden Cassini i juli 2004.