Mokslininkai galėjo klysti. Tikroji Saturno žiedų kilmė

Saturno žiedams gali būti milijardai metų, nors atrodo, kad jie nėra senesni nei keli šimtai milijonų metų, nustatyta naujame tyrime.

Jie sudaryti iš milijardų, jei ne trilijonų, vandens ledo gabalėlių, kurie gali būti mažesni už smėlio grūdelį arba didesni už kalną, tačiau jie taip pat turi kažkokią paslaptį, praneša „Live Science“.

Kai kurie mokslininkai teigia, kad žiedai susiformavo vos prieš 100 milijonų metų po to, kai Saturno gravitacinė trauka suplėšė pro šalį skriejančią kometą ar ledinį mėnulį.

Viena iš priežasčių, kodėl mokslininkai manė, jog žiedai tokie jauni, yra ta, kad jie atrodo labai švarūs. Tai reiškia, kad lediniai gabalai, iš kurių jie susidarė per milijardus metų, nebuvo užteršti susidūrimų su mažytėmis kosminėmis uolienomis, vadinamomis mikrometeoroidais.

Naujas tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature Geoscience“, rodo, kad mikrometeoritai iš tikrųjų neprilimpa prie žiedų, todėl jie gali atrodyti jaunesni, nei yra iš tikrųjų.

„Švari išvaizda nebūtinai reiškia, kad žiedai yra jauni“, – sakė pagrindinis tyrimo autorius Ryuki Hyodo, Tokijo mokslo instituto planetos mokslininkas.

Mokslininkai spėja, kad žiedai galėjo susiformuoti ankstyvoje Saulės sistemoje, maždaug prieš 4,5–4 milijardus metų, nes R. Hyodo teigė, kad Saulės sistema buvo daug chaotiškesnė. Jis pažymėjo:

„Daugelis didelių planetinių kūnų vis dar migravo ir sąveikavo, o tai labai padidino reikšmingo įvykio, galinčio sukelti Saturno žiedų susidarymą, tikimybę“.

Norėdami sužinoti daugiau apie žiedus, komanda naudojo kompiuterinį mikrometeoritų smūgių modeliavimą.

Šiais modeliavimais nustatyta, jog mikrometeoritai į žiedus įsirėšdavo pakankamai dideliu greičiu, kad pasiektų beveik 10 000 laipsnių Celsijaus temperatūrą ir išgaruotų. Kitaip tariant, žieduose nėra tvirtos medžiagos.

Papildomi modeliavimai leido manyti, kad garai iš mikrometeoritų išsiplėsdavo, atvėsdavo ir tada suformuodavo įkrautas nanodaleles ir jonus, kurie susidurdami su Saturnu, išvengdavo jo gravitacijos arba buvo įsiurbiami į planetos atmosferą.

Bet kokiu atveju, žiedai išliko krištolo skaidrumo ir išlaikė palyginti jaunatvišką išvaizdą.

Sascha Kempfas, Kolorado Boulderio universiteto fizikos profesoriaus asistentas, vadovavo 2023 m. atliktam tyrimui, kuriame teigiama, kad Saturno žiedai nėra senesni nei 400 milijonų metų, nebuvo įtikintas naujais rezultatais.

Mokslininkas teigė, kad jo komanda naudojo sudėtingesnį amžiaus nustatymo metodą, kuris priklausė ne tik nuo žiedų užteršimo efektyvumo, bet ir apėmė laiką, reikalingą medžiagai atvykti ir išnykti. S. Kempfas pridūrė:

„Esame beveik tikri, jog tai tikrai nesako mums, kad turime grįžti prie braižymo lentos“.

Paryžiaus astrofizikos instituto Prancūzijoje mokslininkas Lotfi Ben-Jaffelis teigė, kad naujasis tyrimas rodo, jog žiedai yra senesni, nei buvo nustatyta pastaraisiais metais.

Jis pridūrė, kad R. Hyodo komandai vis dar reikia patobulinti savo modeliavimą, kad galėtų tiksliau įvertinti amžių.

„Tai yra teigiamas žingsnis link trūkstamos pagrindinio planetos žiedų sistemos formavimosi ir evoliucijos problemos sprendimo“, – sakė L. Ben-Jaffelis.