Οι δακτύλιοι του Κρόνου πέφτουν βροχή - σε περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια, θα εξαφανιστούν

Νέα έρευνα από τη NASA διαπίστωσε ότι ο Κρόνος, ο δακτύλιος πλανήτης, χάνει τους δακτυλίους του.

Οι παρατηρήσεις που έγιναν πριν από δεκαετίες από το Voyager 1 και το Voyager 2 δείχνουν ότι ο Κρόνος καταβροχθίζει τους δικούς του δακτυλίους, αναφέρει η NASA. Τα σωματίδια που αποτελούν αυτές τις εντυπωσιακές δομές πέφτουν στον πλανήτη ως βροχή σκόνης και πάγου, που προωθείται από τη βαρύτητα και το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου.

Ένα δαχτυλίδι για να τα δέσετε

Η έρευνα στην πραγματικότητα ξεκίνησε με τους επιστήμονες να προσπαθούν να καταλάβουν εάν ο Κρόνος σχηματίστηκε με τους δακτυλίους του ή τους απέκτησε αργότερα. Το δεύτερο σενάριο φαίνεται να είναι το πιο πιθανό, αναφέρει η ομάδα. Μάλιστα, εκτιμούν ότι οι δακτύλιοι δεν είναι παλαιότεροι από 100 εκατομμύρια χρόνια. Η ομάδα στήριξε αυτή την ηλικία στο πόσο θα χρειαζόταν για να σχηματιστεί ο δακτύλιος C από μια (υποθετική) αρχική δομή που μοιάζει με δακτύλιο Β. Ακολουθεί ένα γράφημα για τη διευκόλυνσή σας:

Υπάρχουν πολλές θεωρίες σχετικά με το πώς ο Κρόνος απέκτησε τους δακτυλίους του (η πιο διαδεδομένη από τις οποίες έχουμε μιλήσει εδώ). Εάν είναι νεότεροι από τον ίδιο τον πλανήτη, οι δακτύλιοι θα μπορούσαν να είναι το προϊόν των συγκρούσεων μεταξύ του Κρόνου και των μικρών, παγωμένων φεγγαριών. Ένας τέτοιος μηχανισμός θα υποστηριζόταν από το σημερινό μακιγιάζ των δακτυλίων - κομμάτια πάγου νερού που κυμαίνονται από πολλά μέτρα σε μικροσκοπικά μεγέθη.

Ωστόσο, η διαπίστωση ότι ο Κρόνος απέκτησε τους δακτυλίους του αργότερα στη ζωή, ίσως, επισκιάζεται από τη συνειδητοποίηση ότι τελικά πρόκειται να τους χάσει. Ο O'Donoghue λέει, είμαστε «τυχεροί που είμαστε κοντά» ενώ ο Κρόνος έχει ακόμα δαχτυλίδια. Πιθανότατα βρίσκονται στη μέση της ζωής τους, προσθέτει. Η άλλη όψη του νομίσματος είναι ότι ίσως έχουμε χάσει να δούμε παρόμοια πλούσια συστήματα δακτυλίων γύρω από τον Δία, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Αν και αυτοί οι γίγαντες αερίου διαθέτουν συστήματα δακτυλίου σήμερα, είναι λεπτά, έξυπνα πράγματα.

Γίγαντας της μαύρης ζώνης

Οι πρώτες ενδείξεις ότι οι δακτύλιοι του Κρόνου έπεφταν βροχή στον πλανήτη προήλθαν από τις αναγνώσεις του Voyager για (φαινομενικά) άσχετα φαινόμενα:παραλλαγές στην ιονόσφαιρα του Κρόνου (ηλεκτρικά φορτισμένη ανώτερη ατμόσφαιρα), διακυμάνσεις πυκνότητας στους δακτυλίους του και τρεις σκοτεινές ζώνες του πλανήτη Αυτές οι ζώνες encir ο πλανήτης σε μεγάλα υψόμετρα (στρατόσφαιρα) στα βόρεια μεσαία γεωγραφικά πλάτη και εντοπίστηκαν για πρώτη φορά από την αποστολή Voyager 2 το 1981.

Αργότερα, ένας ερευνητής της NASA Goddard ονόματι Jack Connerney συνέδεσε (χαρτί εδώ) αυτές τις ζώνες με το τεράστιο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη. Η υπόθεση του Connerney ήταν ότι οι ζώνες σχηματίζονται καθώς τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια πάγου από τους δακτυλίους του Κρόνου έρεαν κάτω από τις γραμμές μαγνητικού πεδίου. Τα μικροσκοπικά σωματίδια μπορούν να φορτιστούν ηλεκτρικά από το υπεριώδες φως από τον Ήλιο ή από τα σύννεφα πλάσματος που προέρχονται από μικρομετεωροειδή που προσκρούουν στους δακτυλίους.

Ουσιαστικά, το νερό που χύνεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη ήταν αυτό που σχημάτισε αυτές τις ζώνες. Το νερό κυριολεκτικά θα έπλυνε την ομίχλη στη στρατόσφαιρα του Κρόνου, καθιστώντας την λιγότερο αντανακλαστική του φωτός — έτσι οι ζώνες φαίνονται πιο σκούρες.

Λοιπόν, τι πραγματικά κάνει τους δακτυλίους να πέφτουν βροχή; Λοιπόν, γενικά διατηρούνται σε τροχιά από μια αλληλεπίδραση μεταξύ του βαρυτικού πεδίου του πλανήτη (που τους τραβά προς τα κάτω) και της φυγόκεντρης δύναμης που δημιουργείται από την περιστροφή των δακτυλίων (που τους ωθεί προς τα έξω ή προς τα πάνω).

Ωστόσο, τα πράγματα γίνονται πιο περίπλοκα όταν εμπλέκεται το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου. Αυτά τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια για τα οποία μιλήσαμε νωρίτερα αρχίζουν επίσης να αισθάνονται την έλξη του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη, το οποίο καμπυλώνεται προς τον Κρόνο στους δακτυλίους του. Σε ορισμένα σημεία των δακτυλίων, αυτή η μαγνητική έλξη είναι αρκετή για να μετατοπίσει δραματικά την ισορροπία των δυνάμεων στα σωματίδια - εξουδετερώνει, σε κάποιο βαθμό, τη φυγόκεντρο δύναμη. Η βαρύτητα επικρατεί, τραβώντας τα σωματίδια προς τα κάτω στον πλανήτη.

Αυτά τα κομμάτια νερού που πέφτουν αντιδρούν χημικά στην ιονόσφαιρα του Κρόνου, δημιουργώντας ιόντα H3+. Ο O'Donoghue πήρε αυτά τα ιόντα χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Keck στο Mauna Kea της Χαβάης, καθώς τα ιόντα H3+ λάμπουν στο υπέρυθρο φως. Η ομάδα είδε λαμπερές υπέρυθρες ζώνες στο βόρειο και νότιο ημισφαίριο του Κρόνου, όπου οι γραμμές μαγνητικού πεδίου εισέρχονται στον πλανήτη. Αναλύοντας την έξοδο υπέρυθρου φωτός, η ομάδα υπολόγισε την ποσότητα της εισερχόμενης ύλης δακτυλίου (δηλαδή πόσο γρήγορα υποβαθμίζονται).

Η μεγαλύτερη εισροή πάγου που πέφτει, προσθέτει η εφημερίδα, βρίσκεται σε μια περιοχή στο νότιο Κρόνο. Κάποιο από το υλικό που εκτοξεύτηκε από τα θερμοπίδακα του Εγκέλαδου βρίσκει επίσης το δρόμο του προς τον γίγαντα αερίου, κάτι που ο Κόνερνεϊ λέει ότι δεν αποτελεί «πλήρη έκπληξη».

Μέχρι στιγμής, τα αποτελέσματα είναι αρκετά σταθερά. Ωστόσο, η ομάδα λέει ότι η παρατήρηση του Κρόνου καθώς περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο (σε τροχιά 29,4 ετών) θα αποδείξει ή θα διαψεύσει οριστικά τα ευρήματα. Στο ταξίδι του, οι δακτύλιοι του Κρόνου θα εκτεθούν σε διάφορους βαθμούς υπεριώδους φωτός - το οποίο φορτίζει σωματίδια πάγου στους δακτυλίους. Εάν οι ερευνητές διαπιστώσουν ότι διαφορετικά επίπεδα έκθεσης στο ηλιακό φως αλλάζουν την ποσότητα της «βροχής» στον Κρόνο, τα συμπεράσματα της μελέτης θα επιβεβαιωθούν.

Η εργασία «Παρατηρήσεις της χημικής και θερμικής απόκρισης της «βροχής δακτυλίου» στην ιονόσφαιρα του Κρόνου» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Icarus .