Planetarne zagwozdki
Najbardziej urzekającą cechą Saturna są jego pierścienie, które tworzą przede wszystkim niewielkie kawałki lodu. Od dawna uważano, że pierścienie te są pozostałością po formowaniu się samego Saturna, co miało miejsce 4,5 miliarda lat temu. Ostatnie badania sugerują jednak, że są one znacznie młodsze i mają tylko 10 milionów do 100 milionów lat. Jeśli faktycznie tak jest, mogły powstać z lodowej komety lub księżyca, który znalazł się zbyt blisko planety.
Istotny jest też fakt, że oś obrotu Saturna jest nachylona o 27 stopni względem płaszczyzny, w której krąży wokół Słońca. Przez długi czas wierzono, że wynika to z wpływu grawitacyjnego sąsiedniego gazowego giganta – Neptuna. Szczegółowe badania wykazały jednak, że wyjaśnienie to ma pewne dziury.
Tajemniczy winowajca
Autorzy nowej pracy opublikowanej w czasopiśmie Science proponują scenariusz, który tłumaczy obydwie cechy Saturna. Zgodnie z nim planeta miała kiedyś jeszcze jeden księżyc – Chrysalis, o wielkości mniej więcej istniejącego księżyca Japet, czyli o średnicy około 1470 kilometrów. Miał on krążyć wokół Saturna przez miliardy lat.
Interakcje, w które Chrysalis wchodził z innymi dużymi księżycami, takimi jak Tytan i Japet, spowodowały zdaniem badaczy, że orbita księżyca stawała się coraz bardziej chaotyczna. W końcu, jakieś 160 milionów lat temu, skazany na zagładę księżyc znalazł się zbyt blisko Saturna i został rozerwany przez intensywną grawitację. Większość jego szczątków wpadła w atmosferę planety, ale część zaczęła wirować wokół Saturna, aż utworzyła słynne pierścienie.
A co z nachyleniem Saturna? Uczeni sądzą, że grawitacyjny wpływ Chrysalis utrzymywałby nachylenie planety w rezonansie z Neptunem, więc utrata księżyca pozwoliłaby jej zmienić kąt, pod jakim dryfuje.
Naukowcy opracowali swoją teorię na podstawie danych zebranych przez sondę Cassini podczas ostatniego etapu jej misji, tuż zanim ta zanurzyła się w atmosferze Saturna. Sonda zmierzyła pole grawitacyjne planety, co pozwoliło badaczom na stworzenie modelu rozkładu masy w jej wnętrzu. Na tej podstawie uczeni byli w stanie obliczyć, że Saturn nie jest zsynchronizowany z Neptunem od stosunkowo niedawna.
Następnie badacze przeprowadzili symulacje, by sprawdzić, jakie warunki musiałyby być spełnione, by wspomniana synchronizacja miała miejsce i co musiałoby się stać, by została przerwana? Obecność dodatkowego, 84. księżyca, który z czasem zostałby rozerwany na strzępy, okazała się strzałem w dziesiątkę.
Oczywiście, omówioną teorię trzeba będzie jeszcze potwierdzić. Kto wie, być może inne zespoły badawcze dojdą do podobnych wniosków.
„To całkiem dobra historia, ale jak wszystkie teorie, będzie musiała zostać zbadana przez innych.”, powiedział Jack Wisdom, główny autor pracy z czasopisma Science.
Warto wspomnieć, że pierścienie Saturna w ciągu jakichś 100 milionów lat powinny zniknąć. Niemniej, do tego czasu własne pierścienie może zyskać Mars. Jeden z jego księżyców – Fobos, za 20 milionów do 40 milionów lat może ma bowiem zostać rozerwany na strzępy.
Źródło: MIT, fot. tyt. NASA/JPL/Space Science Institute