Saturnovy prstence mohly pocházet ze zničeného měsíce jménem Chrysalis

Původ Saturnových prstenců, jejich neobvyklé naklonění a podivná vazba mezi planetou a Neptunem byly roky záhadou. Všechny by mohly být vyřešeny zničením měsíce

Prostor


15. září 2022

Planeta Saturn v hlubokém vesmíru s hlavními měsíci podle měřítka (prvky textury planety pro 3D vykreslování poskytnuté NASA

Jak Saturn získal své prstence a naklonil se?

Shutterstock/Johan Swanepoel

Saturn mohl mít jak svůj sklon, tak své prstence z měsíce, který se roztrhl na kusy. Simulace využívající data ze sondy Cassini ukazují, že další měsíc mezi Titanem a Iapetem, zničený před 100 miliony až 200 miliony let, by mohl vysvětlit obě tyto dlouhotrvající záhady.

Saturnova osa je nakloněna o asi 27 stupňů vzhledem k rovině jeho oběžné dráhy a toto naklonění se v průběhu času pomalu mění v jev nazývaný precese, jako když se káča viklá na stole. Rychlost této precese je téměř přesně stejná jako rychlost precese Neptunovy oběžné dráhy, takže astronomové se domnívali, že tyto dva mohou být spojeny dohromady, nazývané rezonance. Pokud by tomu tak bylo, bylo by možné, že pohyb Titanu – největšího měsíce Saturnu – v kombinaci s rezonancí mohl přitáhnout Saturn na svou stranu.

Nicméně, když Jack Wisdom na Massachusetts Institute of Technology a jeho kolegové zkoumali data z Cassini, zjistili, že Saturn byl jen stěží mimo tuto rezonanci, což možná naznačuje, že byl z ní vytlačen relativně nedávno. Zjistili také, že kdyby byl předtím v rezonanci, na základě současného pohybu Titanu by měl nyní sklon asi 36 stupňů.

Tvrdí, že oba tyto nálezy lze vysvětlit dalším měsícem, který kdysi obíhal kolem planety a pak byl zničen nebo vyhozen ze systému, násilně vytlačil Saturn z rezonance a vytlačil jej zpět do vzpřímené polohy. “Když dojde k takové události, celý systém by se otřásl a naklonil Saturn zpět nahoru,” říká Maryame El Moutamid na Cornell University v New Yorku, který se na této práci nepodílel.

Pokud by byl měsíc navíc zničen, mohly se pozůstatky později stát prstenci Saturnu, což vedlo vědce k tomu, že pojmenovali tento ztroskotaný měsíc Chrysalis podle podoby, kterou má housenka, když se přeměňuje v motýla. “Motýl je v této fázi kukly dlouho spící a pak se odhalí a zamává křídly,” říká Wisdom. “Podobně to byl jen malý měsíc vyrobený z ledu a pak se prstence náhle objevily, když byl roztržen.”

Pokud by se tato událost stala před 100 miliony až 200 miliony let, vysvětlilo by to současný sklon Saturnu, jeho blízkost k rezonanci s Neptunem a původ Saturnových prstenců, to vše jedním šmahem. Když výzkumníci provedli 390 simulací systému Saturn včetně Chrysalis, 17 z nich přibližně odpovídalo systému, který nyní vidíme, prstence a tak dále.

Jakkoli se toto řešení zdá elegantní, bude těžké ho prokázat, říká El Moutamid. “Je těžké potvrdit jednu nepravděpodobnou událost a zde jsou dvě nepravděpodobné události, které se musely stát ve stejnou dobu,” říká. “Fyzika se ale nemýlí – simulace ukazují malou pravděpodobnost, ale není zanedbatelná.” Mohlo by to trvat další kosmickou loď, obíhající extrémně blízko Saturnu, aby mohla provádět podrobná pozorování, aby se s jistotou zjistilo, zda Chrysalis skutečně existoval.

Odkaz na deník: Věda, DOI: 10.1126/science.abn1234

Přihlaste se každý pátek k odběru našeho bezplatného newsletteru Launchpad a vydejte se na cestu napříč galaxií i mimo ni

Více o těchto tématech:

.

Leave a Comment

Your email address will not be published.