Hvorfor har Saturn ringe rundt om det?

SaturnSlående ringe gør det til et af de smukkeste genstande for stargazers at plukke ud i himlen. Det storslåede ringsystem er synligt selv gennem et lille teleskop, skønt det ikke er meget detaljeret. Den bedste udsigt er kommet fra rumfartøjer, såsom Voyagers, og Cassini-missionerne. Fra disse nære møder har planetforskere fået en hel del information, der hjælper med at belyse oprindelsen, bevægelserne og udviklingen af ​​Saturns ringe.

Key takeaways

Gennem et teleskop ser Saturns ringe næsten solide ud. Nogle tidlige astronomer, såsom Jean-Dominique Cassini, var i stand til at identificere, hvad der lignede "huller" eller pauser i ringene. Den største af disse blev opkaldt efter den berømte astronom, Cassini-divisionen. Først troede folk pauserne var tomme områder, men udsigter fra rumfartøjet fra det 20. århundrede viste dem også at være fyldt med materiale.

Der er seks store ringregioner. De vigtigste er A-, B- og C-ringe. De andre, D (den nærmeste), E, ​​F og G er meget svagere. Et kort over ringe viser dem i følgende rækkefølge, startende lige over overfladen af ​​Saturn og bevæger sig udad: D, C, B, Cassini Division, A, F, G og E (den fjerneste). Der er også en såkaldt "Phoebe" -ring, der er den samme afstand som måne Phoebe. Ringe er navngivet alfabetisk i henhold til den rækkefølge, de blev opdaget i.

Ringerne er brede og tynde, med den bredeste strækning op til 282.000 kilometer (175.000 miles) fra planeten, men de fleste steder er der kun nogle få titusind meter tykke. Der er tusinder af ringe i systemet, der hver består af milliarder af isstykker, der kredser om planeten. Ringpartiklerne er stort set lavet af meget rene vand is. De fleste stykker er ret små, men nogle er på størrelse med bjerge eller endda små byer. Vi kan se dem fra Jorden, fordi de er lyse og reflekterer meget sollys.

Ringpartikler holdes på plads ved hjælp af gravitationsinteraktioner med hinanden og med små måner indlejret i ringene. Disse "hyrde-satellitter" kører med flok på ringpartiklerne.

Mens forskere altid har vidst, at Saturn har ringe, ved de ikke, hvor længe ringe har eksisteret, og hvornår de blev til. Der er to hovedteorier.

I mange år antog forskere, at planeten og dens ringe blev til tidligt i historien til solsystem. De troede, ringene var skabt af eksisterende materialer: støvpartikler, stenede asteroider, kometer og store isblokke.

Denne teori holdt sving indtil de første rumfartøjsundersøgelser foretaget af Voyager-missionerne begyndte i 1981. Billeder og data viste ændringer i ringene, selv over korte tidsperioder. Cassini-missionen leverede yderligere oplysninger, som forskere stadig analyserer, hvilket indikerer, at ringpartikler går tabt over korte tidsperioder. En anden ledetråd om ringenes alder kommer fra partiklenes meget rene vandis-sammensætning. Forskere hævder, at dette betyder, at ringene er meget, meget yngre end Saturn. Ældre ispartikler ville blive mørklagt af støv over tid. Hvis det er sandt, kan dateringerne, vi ser nu, muligvis ikke dateres tilbage til Saturns oprindelse.

Alternativt kan det nuværende ringsystem muligvis være oprettet, da en måne på størrelse med Mimas forvillede sig for tæt på Saturn for omkring 200 millioner år siden og brød fra hinanden på grund af Saturns enorme tyngdekraft. De resulterende stykker ville da være faldet i kredsløb omkring Saturn og skabe de ringe, vi ser i dag. Det er muligt, at dette månesammenbrudsscenario har spillet mange gange i løbet af den 4,5 milliarder år lange levetid på planeten. De ringe, vi ser i dag, er bare det seneste sæt i henhold til denne teori.

Det er også muligt, at en meget tidlig "Titan-lignende" verden kunne have været involveret i oprettelsen af ​​ringe og dannet et system, der var meget større og mere massivt end dem, der ses i dag.

Vidste du?

Uanset hvordan de dannede sig, fortsætter Saturns ringe med tiden og får materiale, når mindre genstande vandrer for tæt. Baseret på data indsamlet i løbet af Cassini-mission, mener forskere, at ringene tiltrækker interplanetært støv, som hjælper med at genopfylde materialer, der går tabt over tid. Aktivitet inden for ringene fra de hyrde måner medfører også ændringer i ringene.

Videnskabsmænd har en række teorier om, hvordan de nuværende ringe kan spredes, men de fleste er enige om, at de sandsynligvis ikke vil vare så længe. Nye ringe dannes kun, hvis noget kom tæt nok til at blive revet i stykker. Andre mindre partikler, mens de er opdrættet af de nærliggende måner, kan sprede sig ud i rummet og gå tabt til systemet. Når månerne selv vandrer udad, vil ringpartiklerne, de "besætter", sprede sig ud.

Partikler kunne "regne" ind i Saturn eller sprede sig ud i rummet. Derudover bombardement af og kollisioner med meteorer kunne slå partikler ud af kredsløb. Over tid kan disse handlinger få ringene til at miste masse og til sidst forsvinde helt. Cassini-data peger på ideen om, at de nuværende ringe muligvis er et par hundrede millioner år gamle højst. De kan kun vare yderligere hundrede millioner år, før de spreder sig ud i rummet eller i planeten. Det betyder, at Saturns ringe er flygtige sammenlignet med selve planeten, og at planeten kunne have haft mange sæt ringe, da mindre verdener vandrede for tæt over Saturns levetid.

Én ting, som videnskabsmænd er enige om - tid betyder forskellige ting for en planets levetid, og vi vil være i stand til at værdsætte Saturns fantastiske ringe i mange årtusinder mere.

Grossman, Lisa. "Saturns ringe kan være strimlede måner." Videnskabsnyheder for studerende, 24. januar 2018.

"Hvor tykke er Saturns ringe?" Reference Desk, Hubblesite.

"Saturn". NASA, den 25. april, 2019.

Steigerwald, Bill. "NASA Research afslører Saturn mister sine ringe i 'Worst-Case-Scenario' rate." Nancy Jones, NASA, 17. december 2018, Greenbelt, Maryland.