Saturns ringe kan være yngre end dinosaurerne

Cassini krydser Saturn

En kunstners koncept om Cassini -rumfartøjet vist mod et ægte foto af Saturn og dets ringe, da Cassini krydsede ringplanet. (Billedkredit: NASA/JPL-Caltech)



Saturn har ikke altid haft ringe - planetens glorier kan kun dateres til dinosaurernes alder, eller efter det, finder en ny undersøgelse.



Alderen på Saturns ringe har længe vist sig at være kontroversiel. Nogle forskere havde troet, at de ikoniske træk, der blev dannet sammen med planeten for omkring 4,5 milliarder år siden fra den iskolde murbrokker, der blev efterladt i kredsløb omkring den efter solsystemets dannelse. Andre foreslog, at ringene er meget unge, måske med oprindelse efter, at Saturns tyngdekraft trak en komet eller en iskold måne fra hinanden.

En måde at løse dette mysterium på er at veje Saturns ringe. Ringene var oprindeligt lavet af lys is, men er med tiden blevet forurenet og formørket af snavs fra solsystemets yderste rækkevidde. Et par år tilbage, NASAs Saturn-kreds Cassini mission fastslået, at ringene kun er omkring 1 procent urene. Hvis forskere kunne veje Saturns ringe, kunne de anslå, hvor lang tid det ville tage for dem at akkumulere nok forurenende stoffer til at blive 1 procent urene og dermed beregne deres alder, leder studieforfatter Luciano Iess, planetforsker ved Sapienza Universitet i Rom, fortalte demokratija.eu. [ Saturns herlige ringe i billeder ]



Iess og hans kolleger stolede på flere Cassini -data. Før rumfartøjet styrtede ihjel i Saturns atmosfære i september 2017 kystede den mellem planeten og dens ringe og lod deres tyngdekraft trække den rundt. Styrken af ​​et krops tyngdekraft afhænger af dets masse, og ved at analysere, hvor meget Cassini blev trukket den ene eller den anden vej i den 'store finale' fase af sin mission, kunne missionsteamet måle tyngdekraften og massen af ​​både Saturn og dens ringe .

Under seks af Cassinis krydsninger mellem Saturn og dets ringe i højder omkring 1.615 miles til 2.425 miles (2.600 til 3.900 kilometer) over planetens skyer, overvåger forskere radioforbindelsen mellem rumfartøjet og Jorden. Ligesom hvordan en ambulancesirene lyder højere, når bilen kører mod dig og sænker den, når den bevæger sig væk, vil radiosignalerne blive længere i bølgelængde, når deres kilde bevæger sig væk fra Jorden og forkortes, når deres kilde bevæger sig mod den - en effekt kaldet Doppler flytte.

'Jeg er overrasket over, at vi var i stand til at måle hastigheden af ​​et fjernt rumskib 1,3 milliarder kilometer væk fra Jorden med en nøjagtighed, der er en hundrededel eller en tusindedel af en snegles hastighed - et par hundrede millimeter i sekundet, 'sagde Iess.



Tidligere skøn baseret på data fra Voyager flybys af Saturn foreslog, at ringenes masse var omkring 28 millioner milliarder tons. De nye data fra Cassini antyder nu, at ringenes masse kun er omkring 15,4 millioner milliarder tons. (Den største asteroide, Ceres, har en masse på omkring 939 millioner milliarder tons.)

Alt i alt foreslår forskerne, at ringene blev dannet for mellem 10 millioner og 100 millioner år siden. Til sammenligning sluttede dinosaurernes alder for omkring 66 millioner år siden.

Saturn



Saturns indre består hovedsageligt af tre lag: en dyb indre kerne, der hovedsagelig består af tunge grundstoffer, med en flydende metallisk brintkonvolut omgivet af et molekylært brintlag. Cassini -målinger fortæller forskere om kernens størrelse, vindstrømmen i atmosfæren og ringenes masse.(Billedkredit: Baggrundsbillede fra NASA/JPL-Caltech)

Cassinis store finale afslørede også vigtige detaljer om Saturn's indre struktur . For eksempel fandt den, at jetstrømme set omkring Saturns ækvator - den stærkeste målt i solsystemet, med vind op til 930 mph (1.500 km/t) - strækker sig til en dybde på mindst 5.600 miles (9.000 km) og roterer en kolossal mængde masse omkring planeten cirka 4 procent hurtigere end laget under den.

'Opdagelsen af ​​dybt roterende lag er en overraskende afsløring om planetens indre struktur,' siger Cassini -projektforsker Linda Spilker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, som ikke deltog i undersøgelsen, i en erklæring. 'Spørgsmålet er, hvad får den hurtigere roterende del af atmosfæren til at gå så dybt, og hvad fortæller det os om Saturns indre?'

De nye fund tyder også på, at Saturns klippekerne er omkring 15 til 18 gange Jordens masse, svarende til tidligere estimater.

Forskerne detaljerede deres fund online 17. januar i tidsskriftet Science.

Følg Charles Q. Choi på Twitter @cqchoi . Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook . Original artikel om demokratija.eu .