https://frosthead.com

Ρωτήστε Smithsonian: Πόσα δαχτυλίδια έχει ο Κρόνος;

Τα δαχτυλίδια του Κρόνου είναι κάτι ωραίο. Έχουν επιπλήξει την περιέργεια των λεγεώνων των αστρονόμων κατά τη διάρκεια των αιώνων, και όμως, πολύ λίγα είναι γνωστά γι 'αυτούς.

σχετικό περιεχόμενο

  • Δείτε τρία από τα φεγγάρια του Κρόνου σε μια Οικογενειακή φωτογραφία
  • Ένας υπαινιγμός ότι μια σεληνιακή φεγγάρι θα μπορούσε να έχει υδροθερμικές οπές και να στηρίξει τη ζωή
  • Τα δαχτυλίδια του Κρόνου μπορεί να καταστρέφουν ένα από τα φεγγάρια του σε κομμάτια

Πόσο χρονών είναι? Πώς πήγαν εκεί; Εξυπηρετούν οποιονδήποτε σκοπό; Καμία από αυτές τις ερωτήσεις δεν έχει οριστικές απαντήσεις. Ακόμη και ο αριθμός των δακτυλίων ποικίλει ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η καταμέτρηση.

Οι δακτύλιοι παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το 1610 από το Galileo. Αυτός και άλλοι αρχαίοι αστρονόμοι δεν ήταν καν σίγουροι αν ήταν δακτύλιοι, γιατί φαινόταν να εξαφανίζονται περιοδικά - μια λειτουργία των λεπτών ζωνών που μερικές φορές βλέπουμε άκρη. Ωστόσο, ένα ελεγχόμενο πείραμα 50 ετών και άνω μετά την ανακάλυψη του Galileo απέδειξε ότι ήταν πράγματι δακτύλιοι.

Κατά τους επόμενους αιώνες, όμως, δεν δόθηκαν πολλά περισσότερα για αυτά τα δαχτυλίδια, μέχρι που τα διαστημικά οχήματα Pioneer και Voyager πραγματοποίησαν πετάξει τον έκτο πλανήτη από τον ήλιο στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Η γνώση επιταχύνθηκε με την αποστολή Cassini-Huygens - ένα έργο συνεργασίας της NASA, της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος και της Ιταλικής Υπηρεσίας Διαστήματος, που σχεδιάστηκε για να διερευνήσει όλες τις πτυχές του Κρόνου, των φεγγαριών και των δαχτυλιδιών του. Το διαστημικό σκάφος Cassini των 4.600 λιβρών, ένα από τα μεγαλύτερα και πιο πολύπλοκα διαπλανητικά οχήματα που κατασκευάστηκαν ποτέ, έφτασε στον Κρόνο το 2004, μετά από ένα 7ετές ταξίδι. Από τότε μεταδίδει φανταστικές εικόνες και δεδομένα. Η Cassini επρόκειτο να λήξει το 2008, αλλά η αποστολή της έχει παραταθεί αρκετές φορές και επί του παρόντος υποβαθμίζεται για το θάνατο το 2017.

Γιατί μελετάτε τα δαχτυλίδια; "Οι δακτύλιοι δεν είναι πραγματικά τόσο σημαντικοί, θα έλεγα, σε ό, τι μπορούν να μας διδάξουν", λέει ο John Weiss, βοηθός καθηγητής φυσικής στο πανεπιστήμιο του St. Martin στο Lacey, Ουάσινγκτον. "Ο κύριος λόγος που πιστεύω ότι οι περισσότεροι από εμάς μελετάμε είναι επειδή υπάρχει ένα μυστήριο εκεί, κάτι που δεν καταλαβαίνουμε", προσθέτει ο Weiss, ο οποίος έκανε το μεταδιδακτορικό του έργο ως ειδικός απεικόνισης στην αποστολή Cassini και έχει επικεντρωθεί από τότε τη δυναμική των δακτυλίων του Κρόνου.

Οι δακτύλιοι μπορεί επίσης να προσφέρουν ενδείξεις για το πώς σχηματίζονται οι πλανήτες και για την τροχιακή δυναμική, λέει.

Σε αυτήν την προσομοίωση της εικόνας των δακτυλίων του Κρόνου, το χρώμα δείχνει τα μεγέθη των σωματιδίων του δακτυλίου σε διαφορετικές περιοχές με βάση τις μετρούμενες επιδράσεις τριών ραδιοφωνικών σημάτων. Τρία ταυτόχρονα ραδιοσήματα μήκους κύματος 0, 94, 3, 6 και 13 εκατοστών (καψάκια Ka, X και S) στάλθηκαν από το διαστημικό σκάφος Cassini μέσω των δακτυλίων στη Γη. (Εργαστήριο NASA / Jet Propulsion, Ινστιτούτο Τεχνολογίας Καλιφόρνιας) Μια πανοραμική θέα δημιουργήθηκε συνδυάζοντας 165 εικόνες που τραβήχτηκαν από την κάμερα ευρείας γωνίας Cassini σε διάστημα σχεδόν τριών ωρών, στις 15 Σεπτεμβρίου 2006. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) Μια άποψη του Κρόνου από το τέταρτο έτος της αποστολής του Cassini το 2000. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology)

Η επικρατούσα σοφία ήταν ότι τα δαχτυλίδια δημιουργήθηκαν περίπου πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια - ένας αληθινός νεαρός σε σύγκριση με το ηλιακό σύστημα των 4, 5 δισεκατομμυρίων ετών. Αλλά το 2014, το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στους επιστήμονες του Boulder, οπλισμένο με στοιχεία από την Cassini, δήλωσε ότι τα δαχτυλίδια ήταν εκεί στην αρχή και είναι πράγματι, περίπου 4 έως 5 δισεκατομμυρίων ετών.

Εκτίμησαν την ηλικία των δακτυλίων εν μέρει εξετάζοντας τους κόκκους του πάγου που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος τους. Αυτός ο πάγος είναι κυρίως νερό, με λίγη ποσότητα μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα, λέει ο Weiss. Μερικές φορές ο πάγος καλύπτει κάποιο βραχώδες υλικό, καθώς τα σωματίδια έχουν καιρό την πάροδο του χρόνου, χάνουν κάποια ανακλαστικότητα. Ένα στρώμα σκόνης μπορεί επίσης να δημιουργηθεί με την πάροδο του χρόνου. Με τον τρόπο αυτό, η ηλικία μπορεί να εκτιμηθεί με ανακλαστικότητα, αλλά η έρευνα του Κολοράντο έδειξε ότι ακόμη και λαμπερά, αντανακλαστικά σωματίδια μπορεί να είναι παλιά.

"Θα αγαπούσα την ιδέα ότι αυτά τα δαχτυλίδια ήταν πάντα γύρω από τον Κρόνο, αλλά δεν έχω κανέναν άλλο λόγο εκτός από την αισθητική", λέει ο Weiss. Δεν είναι σαφές εάν τα ευρήματα του Κολοράντο θα παραμείνουν με την πάροδο του χρόνου, προσθέτει.

Πώς βγήκαν τα σωματίδια εκεί; Μια θεωρία είναι ότι οι δακτύλιοι αποτελούνται από τα υπολείμματα των φεγγιών που έχουν καταστραφεί από μετεωρίτες. Ή μπορεί να είναι τα υπόλοιπα συντρίμμια από έναν κομήτη που χωρίστηκε. Ο Weiss λέει ότι δεν νομίζει ότι υπάρχουν αρκετές αποδείξεις για να πει ποιο είναι το πιο πιθανό.

Προς το παρόν, οι αστρονόμοι υπολογίζουν οκτώ κύριους δακτυλίους. Όπως αποκαλύφθηκαν, κάθε ένας έλαβε ένα γράμμα του αλφαβήτου (όχι ακριβώς η πιο φανταστική ονοματολογία για έναν τέτοιο ενθουσιώδη πλανήτη). Αλλά δεν εμφανίζονται με αλφαβητική σειρά. Εργαζόμενοι προς τα έξω από τον Κρόνο, οι πρώτοι είναι οι δακτύλιοι C, B και A. Ο δακτύλιος D είναι εξασθενημένος και πλησιέστερος στον πλανήτη. Ο δακτύλιος F είναι στενός και βρίσκεται ακριβώς έξω από το δακτύλιο Α. Πέρα από αυτό, υπάρχουν δύο μικρότεροι δακτύλιοι, G και E. Υπάρχουν κενά μεταξύ των δακτυλίων που έχουν ονομαστεί, και ringlets μέσα στους δακτυλίους, η οποία έχει ανεβάσει το δαχτυλίδι μετράνε στις χιλιάδες.

Συνολικά, οι δακτύλιοι εκτείνεται περίπου 175.000 μίλια από τον Κρόνο-σχεδόν την απόσταση μεταξύ της Γης και της σελήνης. Αλλά ποικίλουν σε πλάτος και ύψος - μερικά έχουν ύψος μόνο 30 πόδια.

Το σκάφος Cassini έχει κάνει μερικές ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις για τα δαχτυλίδια - συμπεριλαμβανομένου ότι τα φεγγάρια του Κρόνου έχουν ξεκινήσει κύματα στους δακτυλίους, και ότι τα μικρά αντικείμενα "έλικα" στα δαχτυλίδια τα μεταβάλλουν. Οι αστρονόμοι παρακολουθούν στενά αυτούς, ελπίζοντας να δουν πώς αλλάζουν τις τροχιές τους και ποια είναι η επίδραση που θα έχουν στο μέλλον.

Καθώς ο Cassini υποβιβάζει την αποστολή του το 2017, οι μηχανικοί σχεδιάζουν ένα μονοπάτι το οποίο ελπίζουμε ότι θα το ελιχτεί με ασφάλεια μέσα από τους δακτυλίους χωρίς να καταστραφεί από τα σωματίδια, ώστε να μπορεί να τραβήξει εικόνες από τους δακτυλίους και τα κενά. Το σκάφος θα τερματίσει τη ζωή του σε μια φωτιά καθώς πλήττει την ατμόσφαιρα του Κρόνου - αν το κάνει τόσο μακριά.

"Έτσι, καθώς κατεβαίνει, θα πέσει κάτω με ένα τραγούδι κύκνων", λέει ο Weiss, ο οποίος δήλωσε μια κάποια θλίψη για το να σκεφτεί το θάνατο του διαστημοπλοίου.

Είναι η σειρά σου να ζητάς από το Smithsonian.

Ρωτήστε Smithsonian: Πόσα δαχτυλίδια έχει ο Κρόνος;