NASA: Satürn’ün Halkaları Genç ve Hızla Kaybolabilir

NASA: Satürn'ün Halkaları Genç ve Hızla Kaybolabilir
NASA: Satürn'ün Halkaları Genç ve Hızla Kaybolabilir
Cassini’s View From Orbit Around Saturn 2010

Bu, Cassini’nin 2 Ocak 2010’da Satürn çevresindeki yörüngeden görünüşüydü. Bu görüntüde, gezegenin gece tarafındaki halkalar, özelliklerini daha net ortaya çıkarmak için önemli ölçüde aydınlatılmıştır. Gündüz tarafında, halkalar hem doğrudan güneş ışığıyla hem de Satürn’ün bulut tepelerinden yansıyan ışıkla aydınlatılıyor. Bu doğal renkli görüntü, Satürn’den yaklaşık 1,4 milyon mil (2,3 milyon kilometre) uzaklıkta Cassini uzay aracının dar açılı kamerasıyla görünür ışıkta çekilmiş görüntülerin bir bileşimidir. Cassini uzay aracı görevini 15 Eylül 2017’de sonlandırdı. Kredi: ASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

NASA’nın Cassini görev verileri, Satürn’ün halkalarının genç olduğunu, muhtemelen yalnızca birkaçının yeni olduğunu gösteriyor yüz milyon yaşında ve benzer bir zaman ölçeğinde yok olabilir. Halkaların kütlesi, saflığı ve birikinti birikme oranları, nispeten genç yaşlarını ve kısa ömürlerini gösterir. İki araştırma, halkaların görece yakın zamanda oluştuğunu ve hızla kütle kaybettiğini gösterirken, üçüncüsü önümüzdeki birkaç yüz milyon yıl içinde yok olacaklarını tahmin ediyor.

Hiçbir insan Satürn’ü halkaları olmadan göremezse de, Dinozorların zamanında, gezegen ikonik aksesuarlarını henüz elde etmemiş olabilir ve geleceğin Dünya sakinleri yine onlarsız bir dünyayı tanıyabilir.

NASA’nın Kaliforniya’daki Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’ndeki bilim adamları tarafından yakın zamanda yapılan üç araştırma NASA’nın Cassini görevinden elde edilen verileri inceleyin ve Satürn’ün halkalarının hem genç hem de kısa ömürlü olduğuna dair kanıtlar sağlayın – tabii ki astronomik terimlerle.

Yeni araştırma, halkaların kütlesine, “saflığına”, ne kadar çabuk geldiğine bakıyor enkaz eklenir ve bunun halkaların zaman içinde değişme şeklini nasıl etkilediği. Bu unsurları bir araya getirin ve ne kadar süredir etrafta oldukları ve ne kadar sürelerinin kaldığı hakkında daha iyi bir fikir edinebilirsiniz.

Saturn Ring King

Dört dev gezegenin de halka sistemleri olmasına rağmen, Satürn’ünki açık ara en büyük ve etkileyici olanıdır. Bilim adamları, halkaların nasıl oluştuğunu ve zaman içinde nasıl geliştiklerini inceleyerek nedenini anlamaya çalışıyorlar. NASA araştırmacıları ve ortakları tarafından yakın zamanda yapılan üç araştırma, halkaların Satürn’e görece yeni bir ekleme olduğuna ve sadece birkaç yüz milyon yıl daha dayanabileceklerine dair kanıt sağlıyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Halkalar neredeyse tamamen saf buz. Kütlelerinin yüzde birkaçından daha azı, bir kum tanesinden daha küçük asteroit parçaları gibi mikrometeoroidlerden gelen buzlu olmayan “kirlilik”. Bunlar sürekli olarak halka parçacıklarıyla çarpışır ve gezegeni çevreleyen malzemeye enkaz katar. Halkaların yaşını saptamak zordu, çünkü bilim adamları ne kadar süredir devam ediyor olması gerektiğini hesaplamak için bu bombardımanın miktarını henüz belirlememişlerdi.

Şimdi, üç yeni çalışmadan biri[1] buzlu olmayan malzemenin toplam varış hızı hakkında daha iyi bir fikir verir ve bu nedenle, oluşumlarından bu yana halkaları ne kadar “kirletmiş” olması gerekir. Colorado Üniversitesi, Boulder tarafından yürütülen bu araştırma, mikrometeoroidlerin bilim adamlarının düşündüğü kadar hızlı gelmediğini de gösteriyor, bu da Satürn’ün yerçekiminin malzemeyi halkalara daha etkili bir şekilde çekebileceği anlamına geliyor. Bu kanıt dizileri, halkaların bu kozmik dolu fırtınasına birkaç yüz milyon yıldan fazla maruz kalamayacağını söylüyor – Satürn’ün ve güneş sisteminin 4,6 milyar yıllık yaşının küçük bir kısmı.

{ 6}Bu sonucu destekleyen, halkaların küçük uzay kayaları tarafından sürekli dövülmesine farklı bir açıdan bakan, Indiana Üniversitesi tarafından yönetilen ikinci makale[2]. Çalışmanın yazarları, araştırmalarda büyük ölçüde ihmal edilen iki şeyi belirledi. Spesifik olarak, halkaların uzun vadeli evrimini yöneten fiziğe bakıyorlardı ve iki önemli unsurun mikrometeoroid bombardımanı ve bu çarpışmalardan kaynaklanan enkazın halkalar içinde dağılma şekli olduğunu buldular. Bu faktörlerin dikkate alınması, halkaların bugünkü kütlelerine sadece birkaç yüz milyon yılda ulaşmış olabileceğini gösteriyor. Sonuçlar ayrıca, çok genç olduklarından, büyük olasılıkla Satürn’ün sistemindeki dengesiz yerçekimi kuvvetlerinin buzlu uydularından bazılarını yok etmesiyle oluştuklarını gösteriyor.

“Satürn’ün ikonik ana halkalarının yakın zamanda ortaya çıkmış olabileceği fikri Ames’te araştırmacı ve yakın tarihli makalelerden birinin ortak yazarı Jeff Cuzzi, “Güneş sistemimizin özelliği tartışmalı oldu,” dedi, “ancak yeni sonuçlarımız, bu bulgudan kaçınmayı zorlaştıran bir üçlü Cassini ölçümünü tamamlıyor.” Cuzzi ayrıca Satürn’ün halkaları için Cassini misyonunun disiplinler arası bilim adamı olarak görev yaptı.

Öyleyse Satürn, şu anki görünümünü benimsemeden önce yaklaşık 4 milyar yıldan uzun bir süre geçmiş olabilir. Ama bugün bildiğimiz güzel halkaları kullanmaya daha ne kadar güvenebilir?

Cassini misyonu, en içteki bölgelerden gelen malzeme gezegene düştükçe halkaların hızla kütle kaybettiğini keşfetti. Yine Indiana Üniversitesi tarafından yönetilen üçüncü makale[3], halka malzemesinin bu yönde ne kadar hızlı sürüklendiğini ilk kez ölçüyor ve meteoroidler yine bir rol oynuyor. Mevcut halka parçacıklarıyla çarpışmaları ve ortaya çıkan döküntünün dışarı fırlatılma şekli, halka malzemesini Satürn’e doğru taşıyan bir tür hareket taşıma bandı oluşturmak için birleşir. Araştırmacılar, tüm bu itiş kakışın gezegende nihai olarak yok olmaları için ne anlama geldiğini hesaplayarak Satürn için bazı zor haberlere ulaşıyorlar: önümüzdeki birkaç yüz milyon yıl içinde halkalarını kaybedebilir.

“Sanırım bunlar Ames’te araştırmacı ve üç çalışmanın da ortak yazarı olan Paul Estrada, sonuçlar bize tüm bu yabancı molozların sürekli bombardımanının gezegen halkalarını kirletmekle kalmayıp aynı zamanda zamanla onları küçültmesi gerektiğini söylüyor. “Belki de Uranüs ve Neptün’ün küçültülmüş ve karanlık halkaları bu sürecin sonucudur. O halde Satürn’ün halkalarının nispeten iri ve buzlu olması, onların gençliklerinin bir göstergesidir.”

Genç halkalar ama – ne yazık ki! – nispeten kısa ömürlü de. Yine de insanlar, nihai ölümlerinin yasını tutmak yerine, Satürn’ün dokuzlara kadar giyindiği bir zamanda doğmuş bir tür olduğu için minnettar hissedebilir; }

Sascha Kempf, Nicolas Altobelli, Jürgen Schmidt, Jeffrey N. Cuzzi, Paul R. Estrada ve Ralf Srama, 12 Mayıs 2023, “Satürn’ün halkalarına mikrometeoroid düşmesi, yaşlarını birkaç yüz milyon yılla sınırlıyor”, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.adf8537

“Mikrometeoroid bombardımanı nedeniyle kirlilik ve taşımayı içeren viskoz evrimlerden Satürn’ün halkalarının ilk kütlesi, yaşı ve ömrü üzerindeki kısıtlamalar ” yazan Paul R. Estrada ve Richard H. Durisen, 9 Mayıs 2023, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115296

“Satürn’ün halkalarındaki büyük kütlesel akış oranları balistik nakliye ve toplu yükleme nedeniyle”, yazan Richard H. Durisen ve Paul R. Estrada, 9 Mayıs 2023, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115221