03 декември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Пръстените на Сатурн са от негова по-ранна луна, Хризалис

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 19 септември 2022 в 00:01 14230
Илюстрация на луната Хризалис, която се разпада на фрагменти, за да образува пръстените на Сатурн. Кредит B. Militzer и NASA

От всички планети в Слънчевата система Сатурн има най-изявената система от пръстени - пръстените на Юпитер и Уран например са много по-рехави и по-малки.

Въпросът, който стои пред астрономите, е какъв точно е произходът на пръстените на Сатурн и защо оста на въртене на планетата сключва голям ъгъл (26,73°) с орбиталната ѝ равнина около Слънцето.

През 2019 г. вече стана ясно, че пръстените на Сатурн не винаги са били там, че те са сравнително млади, а приблизителната им възраст е между 10 и 100 милиона години. Самият Сатурн е на 4,5 милиарда години.

Скорошни изследвания показват, че има връзка между ъгъла и пръстеновидната система и всичко това е свързано с луна, която Сатурн някога е имал, наречена Хризалис.

Хризалис или нимфа се нарича стадият на какавидата на пеперудите. Терминът произлиза от метално-златистото оцветяване на какавидите на много пеперуди, от старогръцкия термин χρυσός (хризос) за злато. И както луната разцъфтява в пръстени, така хризалисът се превръща в пеперуда.

Когато гъсеницата порасне напълно, тя прави копринено копче, което използва, за да прикрепи тялото си към лист или клонка. Тогава кожата на гъсеницата се отлепва за последен път. Под тази стара кожа има твърда кожа, наречена хризалис.

Екип от астрономи, ръководен от Джак Уиздъм (Jack Wisdom) от Масачузетския технологичен институт, надгражда откритието от 2019 г. за младата възраст на пръстеновидната система. Тогава се предполагаше, че пръстените може да са причинени от разпадането на комета. Но изследванията на екипа на Уиздъм показват, че източникът на пръстените не е комета, а бивша луна, голяма колкото Япет, с диаметър 1470 км, третата по големина луна на Сатурн.

Кредит: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Когато луната Хризалис се приближава твърде близо до планетата, тя се разкъсва от приливните сили и 99% от нейната маса изчезва в Сатурн, а от останалия 1% се образува системата от пръстени на Сатурн.

Но защо тогава Хризалис се е приближила твърде много?

Прецесия

Когато едно тяло се върти около собствената си ос под ъгъл, различен от оста на въртене, подобно на клатушкането на пумпалите, това се нарича прецесия. Оста на въртене на Земята също прецесира - нашият ъгъл е 23,5°

Това е свързано с взаимодействието между Сатурн и Нептун, което е било и все още е налице. Орбитите на тези две планети са гравитационно свързани с резонанс. Ъгълът на оста на въртене се променя периодично, което се нарича прецесия и е синхронизиран с орбитата на Нептун.

Този резонанс между Сатурн и Нептун продължава от милиарди години, показват изследванията на Уиздъм и екипа му, и именно на това Сатурн дължи своя наклон и прецесия.

А в крайна сметка и пръстеновидната му система, тъй като именно поради резонанса и прецесията преди около 100-200 милиона години най-голямата луна на Сатурн Титан се отдалечава от планетата, когато ъгълът достига 36°, и това води до нестабилност на орбитата на Хризалис. След това се приближава твърде близо до планетата и се разпада (вж. илюстрацията по-долу).

Прецесията на Сатурн и образуването на пръстените му. Кредит: E. Otwell, El Moutamid/Science 2022

Изследователите се надяват, че по-точни измервания на движението на Нептун и Сатурн и неговите луни ще потвърдят тяхната хипотеза.

Справка: Loss of a satellite could explain Saturn’s obliquity and young rings
Jack Wisdom, Rola Dbouk, Burkhard Militzer, William B. Hubbard, Francis Nimmo, Brynna G. Downey  and Richard G. French
SCIENCE, 15 Sep 2022, Vol 377, Issue 6612, pp. 1285-1289, DOI: 10.1126/science.abn1234

Източник: Chrysalis, the lost moon that gave Saturn its rings
Robert Sanders, Berkeley.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.