![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
amzyНещодавнє дослідження надало найпереконливіші на сьогодні докази того, що кільця Сатурна напрочуд молоді. Це потенційно дає змогу розв'язати загадку, яка не давала спокою вченим протягом понад століття.
Дослідження, результати якого опубліковані 12 травня в журналі Science Advances, оцінює вік кілець Сатурна не більше ніж у 400 мільйонів років. Це говорить про те, що кільця значно молодші за сам Сатурн, вік якого становить приблизно 4,5 мільярда років.
Провідна авторка дослідження, доцентка Лабораторії фізики атмосфери й космосу (LASP) в Університеті Колорадо в Боулдері Саша Кемпф сказала, що це дослідження дає розв'язання питання, яке виникло ще у Джеймса Клерка Максвелла.
Співавторами дослідження також є науковці з Європейського космічного агентства, Вільного університету Берліна, Дослідницького центру Еймса НАСА і Штутгартського університету.
Команда домоглася цього рішення, вивчаючи несподіваний об'єкт: пил. За словами Кемпф, крихітні частинки кам'янистого матеріалу постійно проносяться через Сонячну систему. Іноді цей потік може відкласти тонкий шар пилу на планетарних тілах, включно з льодом, з якого складаються кільця Сатурна.
У своєму останньому дослідженні Кемпф та її колеги спробували визначити дату кілець Сатурна, спостерігаючи за тим, з якою швидкістю накопичується цей шар пилу, подібно до того, як оцінюють вік будинку, перевіряючи наявність пилу на його поверхні.
Кемпф порівняла кільця з килимом у будинку, пояснивши, що якщо у вас чистий килим, усе, що вам потрібно зробити, це почекати, поки пил осяде. Той самий принцип застосовний і до кілець.
Процес був трудомістким. З 2004 по 2017 рік команда використовувала аналізатор космічного пилу на космічному апараті НАСА "Кассіні" для вивчення частинок пилу навколо Сатурна. За ці 13 років дослідники зібрали лише 163 зерна, які були отримані з-за меж безпосередньої близькості планети. Однак цього виявилося достатньо. Їхні розрахунки показують, що кільця Сатурна накопичували пил лише кілька сотень мільйонів років.
По суті, кільця планети - відносно недавнє явище, що з'явилося (і потенційно зникло) в одну мить в космічних масштабах.
Попри знання приблизного віку кілець, Кемпф визнала, що багато запитань залишаються без відповіді, наприклад, первісне формування цих кілець.
Починаючи з часів Галілея та закінчуючи місією Кассіні, дослідники були зачаровані цими прозорими на перший погляд кільцями впродовж понад 400 років. У 1610 році італійський астроном Галілео Галілей уперше помітив ці об'єкти в телескоп, хоча й не впізнав їх. У 19 столітті Максвелл, шотландський учений, дійшов висновку, що кільця Сатурна не можуть бути суцільними, а складаються з безлічі окремих частин.
Тепер відомо, що сім кілець Сатурна складаються з незліченних шматків льоду, більшість з яких не більші за земний валун. Цей лід загалом важить приблизно вдвічі менше, ніж супутник Сатурна Мімас, і простягається майже на 280 000 кілометрів від поверхні планети.
Кемпф зазначила, що протягом більшої частини 20-го століття вчені вважали, що кільця, найімовірніше, утворилися одночасно із Сатурном. Однак ця теорія викликає низку запитань, особливо враховуючи, що кільця Сатурна напрочуд чисті. Спостереження показують, що вони складаються приблизно на 98% з чистого водяного льоду за об'ємом, і лише незначна кількість кам'янистої матерії.
Кемпф висловила свій скептицизм з приводу того, як могло існувати щось настільки чисте.
"Кассіні" надав шанс остаточно датувати кільця Сатурна. Космічний апарат уперше прибув до Сатурна в 2004 році та збирав дані доти, доки в 2017 році навмисно не врізався в атмосферу планети. Аналізатор космічного пилу, що за формою нагадує відро, збирав дрібні частинки, пролітаючи повз.
Інженери й вчені LASP спроєктували та побудували набагато досконаліший аналізатор пилу для майбутньої місії НАСА Europa Clipper, запуск якої заплановано на 2024 рік.
Команда припустила, що цей міжпланетний пил буде вносити менше кількох грамів пилу на квадратний метр кілець Сатурна щороку - легкий розсип, але достатній для накопичення з часом. Попередні дослідження припускали, що кільця можуть бути молодими, але не містили точних даних про накопичення пилу.
Можливо, кільця вже йдуть на спад. В одному з попередніх досліджень науковці НАСА повідомили, що лід поступово сходить на планету й може повністю зникнути ще через 100 мільйонів років.
Кемпф зазначила, що існування цих перехідних особливостей у той час, коли і "Галілео", і космічний апарат "Кассіні" могли спостерігати їх, здається надто випадковим і потребує пояснення того, як кільця сформувалися від початку. Деякі вчені, наприклад, припускають, що кільця Сатурна могли з'явитися, коли гравітація планети розірвала один з її супутників.
Кемпф поставила під сумнів удачу, пов'язану зі спостереженням кілець, якщо вони є перехідними й динамічними.
Водночас, інші дослідники теж проаналізували данні "Кассіні" щодо щодо кілець Сатурна та опублікували свою роботу в журналі Icarus.
Дослідження, результати якого опубліковані 12 травня в журналі Science Advances, оцінює вік кілець Сатурна не більше ніж у 400 мільйонів років. Це говорить про те, що кільця значно молодші за сам Сатурн, вік якого становить приблизно 4,5 мільярда років.
Провідна авторка дослідження, доцентка Лабораторії фізики атмосфери й космосу (LASP) в Університеті Колорадо в Боулдері Саша Кемпф сказала, що це дослідження дає розв'язання питання, яке виникло ще у Джеймса Клерка Максвелла.
Співавторами дослідження також є науковці з Європейського космічного агентства, Вільного університету Берліна, Дослідницького центру Еймса НАСА і Штутгартського університету.
Команда домоглася цього рішення, вивчаючи несподіваний об'єкт: пил. За словами Кемпф, крихітні частинки кам'янистого матеріалу постійно проносяться через Сонячну систему. Іноді цей потік може відкласти тонкий шар пилу на планетарних тілах, включно з льодом, з якого складаються кільця Сатурна.
У своєму останньому дослідженні Кемпф та її колеги спробували визначити дату кілець Сатурна, спостерігаючи за тим, з якою швидкістю накопичується цей шар пилу, подібно до того, як оцінюють вік будинку, перевіряючи наявність пилу на його поверхні.
Кемпф порівняла кільця з килимом у будинку, пояснивши, що якщо у вас чистий килим, усе, що вам потрібно зробити, це почекати, поки пил осяде. Той самий принцип застосовний і до кілець.
Процес був трудомістким. З 2004 по 2017 рік команда використовувала аналізатор космічного пилу на космічному апараті НАСА "Кассіні" для вивчення частинок пилу навколо Сатурна. За ці 13 років дослідники зібрали лише 163 зерна, які були отримані з-за меж безпосередньої близькості планети. Однак цього виявилося достатньо. Їхні розрахунки показують, що кільця Сатурна накопичували пил лише кілька сотень мільйонів років.
По суті, кільця планети - відносно недавнє явище, що з'явилося (і потенційно зникло) в одну мить в космічних масштабах.
Попри знання приблизного віку кілець, Кемпф визнала, що багато запитань залишаються без відповіді, наприклад, первісне формування цих кілець.
Починаючи з часів Галілея та закінчуючи місією Кассіні, дослідники були зачаровані цими прозорими на перший погляд кільцями впродовж понад 400 років. У 1610 році італійський астроном Галілео Галілей уперше помітив ці об'єкти в телескоп, хоча й не впізнав їх. У 19 столітті Максвелл, шотландський учений, дійшов висновку, що кільця Сатурна не можуть бути суцільними, а складаються з безлічі окремих частин.
Тепер відомо, що сім кілець Сатурна складаються з незліченних шматків льоду, більшість з яких не більші за земний валун. Цей лід загалом важить приблизно вдвічі менше, ніж супутник Сатурна Мімас, і простягається майже на 280 000 кілометрів від поверхні планети.
Кемпф зазначила, що протягом більшої частини 20-го століття вчені вважали, що кільця, найімовірніше, утворилися одночасно із Сатурном. Однак ця теорія викликає низку запитань, особливо враховуючи, що кільця Сатурна напрочуд чисті. Спостереження показують, що вони складаються приблизно на 98% з чистого водяного льоду за об'ємом, і лише незначна кількість кам'янистої матерії.
Кемпф висловила свій скептицизм з приводу того, як могло існувати щось настільки чисте.
"Кассіні" надав шанс остаточно датувати кільця Сатурна. Космічний апарат уперше прибув до Сатурна в 2004 році та збирав дані доти, доки в 2017 році навмисно не врізався в атмосферу планети. Аналізатор космічного пилу, що за формою нагадує відро, збирав дрібні частинки, пролітаючи повз.
Інженери й вчені LASP спроєктували та побудували набагато досконаліший аналізатор пилу для майбутньої місії НАСА Europa Clipper, запуск якої заплановано на 2024 рік.
Команда припустила, що цей міжпланетний пил буде вносити менше кількох грамів пилу на квадратний метр кілець Сатурна щороку - легкий розсип, але достатній для накопичення з часом. Попередні дослідження припускали, що кільця можуть бути молодими, але не містили точних даних про накопичення пилу.
Можливо, кільця вже йдуть на спад. В одному з попередніх досліджень науковці НАСА повідомили, що лід поступово сходить на планету й може повністю зникнути ще через 100 мільйонів років.
Кемпф зазначила, що існування цих перехідних особливостей у той час, коли і "Галілео", і космічний апарат "Кассіні" могли спостерігати їх, здається надто випадковим і потребує пояснення того, як кільця сформувалися від початку. Деякі вчені, наприклад, припускають, що кільця Сатурна могли з'явитися, коли гравітація планети розірвала один з її супутників.
Кемпф поставила під сумнів удачу, пов'язану зі спостереженням кілець, якщо вони є перехідними й динамічними.
Водночас, інші дослідники теж проаналізували данні "Кассіні" щодо щодо кілець Сатурна та опублікували свою роботу в журналі Icarus.