Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal με τη συμμετοχή της NASA και των πανεπιστημίων του Durham και της Γλασκώβης, οι δακτύλιοι του Κρόνου θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί από τα συντρίμμια δύο παγωμένων φεγγαριών που συγκρούστηκαν και θρυμματίστηκαν μόλις πριν από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή αρκετά πρόσφατα σε σχέση με την ηλικία 4,5 δισεκατομμυρίων ετών του ηλιακού συστήματος. Θα ήταν πιθανότατα παρόμοια σε μέγεθος με δύο από τα σημερινά φεγγάρια του Κρόνου, τη Διόνη και τη Ρέα. Τα συντρίμμια που δεν κατέληξαν στους δακτυλίους θα μπορούσαν επίσης να συνέβαλαν στο σχηματισμό ορισμένων από τα σημερινά φεγγάρια του Κρόνου.
Οι περισσότερες σύγχρονες υψηλής ποιότητας μετρήσεις του Κρόνου προέρχονται από το διαστημόπλοιο Cassini το οποίο πέρασε 13 χρόνια μελετώντας τον πλανήτη και το σύστημά του μετά την είσοδο του στην τροχιά του Κρόνου το 2004. Το σκάφος Cassini κατέγραψε δεδομένα με μεγάλη ακρίβεια ταξιδεύοντας στο σύστημα και ακόμη βουτώντας στο κενό μεταξύ των δακτυλίων του Κρόνου και τελικά μέσα στον ίδιο τον πλανήτη. Το Cassini ανακάλυψε ότι οι δακτύλιοι είναι σχεδόν καθαρός πάγος και έχουν συσσωρεύσει πολύ λίγη ρύπανση από σκόνη μετά τον σχηματισμό τους, υποδηλώνοντας ότι σχηματίστηκαν κατά το πιο πρόσφατο παρελθόν της ζωής του ηλιακού συστήματος (διαβάστε περισσότερα εδώ).
Με κίνητρο την αξιοσημείωτη μικρή ηλικία των δακτυλίων, η ερευνητική ομάδα στράφηκε στον υπερυπολογιστή COSMA που φιλοξενείται από το Πανεπιστήμιο Durham ως μέρος της εγκατάστασης DiRAC (Distributed Research Utilizing Advanced Computing) του Ηνωμένου Βασιλείου. Η ομάδα μοντελοποίησε πώς μπορεί να έμοιαζαν οι διαφορετικές συγκρούσεις μεταξύ φεγγαριών. Αυτές οι προσομοιώσεις διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανοιχτού κώδικα SWIFT σε ανάλυση πάνω από 100 φορές υψηλότερη από προηγούμενες μελέτες, δίνοντας στους επιστήμονες τις καλύτερες γνώσεις τους για την ιστορία του συστήματος του Κρόνου.
Ο Δρ. Vincent Eke, Αναπληρωτής Καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής/Ινστιτούτο Υπολογιστικής Κοσμολογίας, στο Πανεπιστήμιο Durham, είπε: «Δοκιμάσαμε μια υπόθεση για τον πρόσφατο σχηματισμό των δακτυλίων του Κρόνου και βρήκαμε ότι μια πρόσκρουση παγωμένων φεγγαριών μπορεί να στείλει αρκετά υλικό κοντά στον Κρόνο για να σχηματίσει τους δακτυλίους που βλέπουμε τώρα. Αυτό το σενάριο οδηγεί φυσικά σε δακτυλίους πλούσιους σε πάγο γιατί όταν τα παγωμένα φεγγάρια συγκρούονται μεταξύ τους, ο βράχος στους πυρήνες τους διασκορπίζεται λιγότερο από τον υπερκείμενο πάγο».
Οι δακτύλιοι του Κρόνου βρίσκονται σήμερα κοντά στον πλανήτη, μέσα σε αυτό που είναι γνωστό ως όριο Roche - η πιο μακρινή τροχιά όπου η βαρυτική δύναμη ενός πλανήτη είναι αρκετά ισχυρή ώστε να διαλύει μεγαλύτερα σώματα βράχου ή πάγου που πλησιάζουν όλο και περισσότερο, αποτρέποντας τον σχηματισμό δορυφόρων. Υλικό που περιφέρεται πιο μακριά από αυτό το όριο σταδιακά συγκεντρώνεται και σχηματίζει νέα φεγγάρια.
Προσομοιώνοντας σχεδόν 200 διαφορετικές εκδοχές της πρόσκρουσης, η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι ένα ευρύ φάσμα σεναρίων σύγκρουσης θα μπορούσε να διασκορπίσει τη σωστή ποσότητα πάγου στο όριο Roche του Κρόνου, όπου θα μπορούσε να οργανωθεί σε δακτυλίους τόσο παγωμένους όσο εκείνοι του Κρόνου σήμερα. Δεδομένου όμως ότι οι σημερινοί δορυφόροι του συστήματος έχουν μια μικτή σύνθεση πάγου και βράχου, οι προσομοιώσεις δεν ήταν σε θέση να εξηγήσουν γιατί δεν υπάρχει σχεδόν κανένας βράχος στους δακτυλίους του Κρόνου, αφού όλο και κάποια τεμάχια θα εγκλωβίζονταν μέσα στο όριο Roche.
Η αλήθεια είναι ότι υπάρχουν τόσα πολλά που οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη για το σύστημα του Κρόνου, συμπεριλαμβανομένων των φεγγαριών του που φιλοξενούν περιβάλλοντα που μπορεί να είναι κατάλληλα για ζωή, επομένως είναι συναρπαστικό να χρησιμοποιούνται μεγάλες προσομοιώσεις όπως αυτή για να εξερευνήσουν λεπτομερώς πώς θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί. Η φαινομενική γεωλογική νεότητα των δακτυλίων του Κρόνου ήταν ένα αίνιγμα από τότε που οι ανιχνευτές Voyager έστειλαν πίσω τις πρώτες εικόνες του πλανήτη και η έρευνα για τις πιθανές συνθήκες δημιουργίας τους, απασχολούν έντονα την επιστημονική κοινότητα.
ΕΙΚΟΝΑ: Φωτογραφία του Κρόνου από το Cassini του 2011. Οι δακτύλιοι φαίνονται ως εξαιρετικά μικρού πάχους μπροστά στον πλανήτη αλλά σημαντικής πυκνότητας λόγω της σκιάς που ρίχνουν πάνω στον πλανήτη. Credit: Kevin Gill (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Τα δακτυλίδια του Κρόνου φαίνονται εντυπωσιακά στην πρώτη υπέρυθρη φωτογραφία του πλανήτη από το James Webb!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου