Возраст колец Сатурна от 10 до 100 миллионов лет, они намного моложе планеты

Сатурн образовался 4,5 миллиарда лет назад, в первые годы существования нашей Солнечной системы

0 999

На заключительном этапе миссии НАСА  Кассини, космический аппарат пролетел между Сатурном и его самым внутренним кольцом на высотах 2600–3900 км над облачными вершинами. Во шести из этих пересечений была проведена радиосвязь с Землей, чтобы сделать первую точную оценку количества материала в кольцах планеты. По оценкам их масса — около 40% массы спутника Сатурна Мимаса, который сам в 2000 раз меньше, чем Земли, — говорит команда Кассини, и что кольца газового гиганта возникли относительно недавно, менее 100 миллионов лет назад и, возможно, совсем недавно, 10 миллионов лет назад.

образовался 4,5 миллиарда лет назад, в первые годы существования нашей Солнечной системы.

Некоторые исследователи планет думали, что его кольцевая система образовалась вместе с планетой из ледяного мусора, оставшегося на орбите после образования Солнечной системы. Другие считали, что кольца были очень молоды, и что в какой-то момент захватил объект из пояса Койпера или комету и постепенно превратил его в кольца.

Чтобы выяснить возраст колец, ученым нужно было измерить что-то еще: массу колец или сколько материала они содержат.

У них были данные дистанционного зондирования и обоих космических кораблей Вояджер. Затем появились беспрецедентные, подробные данные Кассини из фазы «Гранд Финал». Поскольку у космического корабля заканчивалось топливо, он совершил 22 погружения между планетой и кольцами.

Смотрите также  Гигантский астероид пролетел мимо Земли незамеченным

Погружения позволили орбитальному аппарату действовать как зонд, падая в гравитационное поле Сатурна, где он мог чувствовать притяжение планеты и колец. Радиосигналы, посылаемые Кассини, передавали скорость и ускорение космического корабля.

Как только исследователи узнали, какая сила тяжести влияет на космический аппарат, заставляя его ускоряться — до доли миллиметра в секунду — они могли определить, насколько массивна планета и насколько массивны кольца.

«Только приблизившись к Сатурну на последней орбите Кассини, мы смогли собрать измерения, чтобы сделать новые открытия», — сказал член научной группы доктор Лучано Айесс, ученый из Римского университета Сапиенцы. «И благодаря этой работе Кассини выполняет основную цель своей миссии: не только определить массу колец, но и использовать информацию для уточнения моделей и определения возраста колец».

С очень близкой точки наблюдения, Кассини, погруженный в гравитационное поле Сатурна, передавал измерения, которые привели ученых к другому удивительному открытию.

Как только исследователи узнали, какая сила тяжести влияет на космический аппарат, заставляя его ускоряться — до доли миллиметра в секунду — они могли определить, насколько массивна планета и насколько массивны кольца.
© NASA / JPL-Caltech

«В первый раз, когда я посмотрел на данные, я не поверил в это, потому что я доверял нашим моделям, и потребовалось некоторое время, чтобы понять, что был какой-то эффект, который изменил гравитационное поле, который мы не рассматривали», — сказал профессор из Беркли Буркхард Милитцер. «Оказалось, что этот эффект создавали огромные потоки в атмосфере на глубине не менее 9000 км вокруг экваториальной области».

«Мы предварительно думали, что эти облака похожи на облака на Земле, которые ограничены тонким слоем и почти не содержат массы. Но на Сатурне они действительно массивны».

Смотрите также  Сделаны самые подробные фотографии Солнца на сегодняшний день

Команда исследователей подсчитала, что поверхностные облака на экваторе Сатурна вращаются на 4% быстрее, чем слой на глубине 9000 километров. Этот более глубокий слой вращается на 9 минут дольше, чем облачные вершины на экваторе, которые вращаются вокруг планеты раз в 10 часов 33 минуты.

«Открытие глубоко вращающихся слоев является удивительным открытием во внутренней структуре планеты», — говорит ученый проекта доктор Линда Спилкер, исследователь Лаборатории реактивного движения НАСА. «Вопрос в том, что заставляет более быстро вращающуюся часть атмосферы проникать так глубоко и что это говорит нам о внутреннем пространстве Сатурна».

Ученые также смогли рассчитать, что скалистое ядро ​​планеты должно быть в 15-18 раз больше массы Земли, что аналогично более ранним оценкам.


L. Iess et al. Measurement and implications of Saturn’s gravity field and ring mass. Science, published online January 17, 2019; doi: 10.1126/science.aat2965

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x