حلقه های زحل ناپدید می شوند! - لحظه عکاسی

به گزارش لحظه عکاسی، اگرچه در زمان دایناسور ها احتمالا هیچ انسانی نمی توانست زحل را بدون حلقه هایش ببیند، اما ساکنان آینده زمین ممکن است دنیا را بدون آن ها بشناسند.

به گزارش ایسنا، سه پژوهش تازه که به وسیله دانشمندان مرکز تحقیقات ایمز (Ames Research Center) ناسا صورت گرفته اند، داده های مأموریت کاسینی (Cassini) ناسا را آنالیز نموده و شواهدی را مبنی بر این ارائه داده اند که حلقه های زحل از نظر نجومی هم جوان و هم زودگذر هستند.

پژوهش های تازه پیرامون جرم حلقه ها، مقدار خالص بودن آنها، سرعت اضافه شدن زباله های ورودی و چگونگی تأثیر زباله ها بر روند تغییر حلقه ها به مرور زمان انجام می شوند. این عناصر را کنار هم قرار دهید تا بتوانید ایده بهتری را در خصوص مدت زمان حضور حلقه ها در اطراف زحل و زمان به جای مانده از عمر آن ها به دست آورید.

تقریبا می توان گفت که حلقه ها به طور کامل از یخ خالص تشکیل شده اند. کمتر از چند درصد جرم آن ها را آلودگی غیر یخی ناشی از ریزشهاب سنگ ها تشکیل می دهد که کوچک تر از یک دانه شن هستند. این آلاینده ها دائما با ذرات حلقه برخورد می نمایند و در شکل گیری زباله هایی که دور سیاره می چرخند، نقش دارند. معین کردن سن حلقه ها تا به امروز سخت بوده است، زیرا دانشمندان هنوز این بمباران را مقدار گیری ننموده بودند تا محاسبه نمایند که حضور آن ها چقدر ادامه خواهد داشت.

اکنون یکی از این سه پژوهش تازه، ایده بهتری را در خصوص مقدار ورود کل مواد غیر یخی ارائه نموده است تا تعیین گردد که حلقه ها از زمان شکل گیری چقدر آلوده شده اند. بعلاوه، این تجزیه و تحلیل نشان می دهد که ریزشهاب سنگ ها به همان سرعت مورد تصور دانشمندان وارد نمی شوند.

این بدان معناست که گرانش زحل می تواند مواد را به طور موثرتری به درون حلقه ها بکشد. مجموع این شواهد نشان می دهد که حلقه ها احتمالا نمی توانسته اند بیش از چند صد میلیون سال در معرض طوفان تگرگ کیهانی بوده باشند. این مدت زمان، بخش کوچکی از سن 4.6 میلیارد ساله زحل و منظومه شمسی به شمار می رود.

پشتیبان این نتیجه گیری، پژوهش دوم است که زاویه متفاوتی را از برخورد مداوم سنگ های فضایی کوچک به حلقه ها در نظر دارد. پژوهشگران این پروژه، دو مورد را شناسایی کردند که تا مقدار زیادی در تحقیقات نادیده گرفته شده اند. آن ها فیزیک حاکم بر تکامل بلندمدت حلقه ها را به طور ویژه آنالیز کردند و دریافتند که دو عنصر مهم نادیده گرفته شده، بمباران ریزشهاب سنگ ها و نحوه انتشار زباله های ناشی از این برخورد ها هستند.

در نظر گرفتن این عوامل نشان می دهد که حلقه ها ممکن است تنها طی چند صد میلیون سال به جرم کنونی خود رسیده باشند. بعلاوه، نتایج این پژوهش نشان می دهند که، چون حلقه ها بسیار جوان هستند، به احتمال زیاد زمانی شکل گرفتند که نیرو های گرانشی ناپایدار درون منظومه زحل، بعضی از قمر های یخی آن را نابود کردند.

جف کوزی (Jeff Cuzzi)، پژوهشگر مرکز تحقیقات ایمز و محقق یکی از سه پژوهش تازه که به عنوان دانشمند میان رشته ای ماموریت کاسینی برای آنالیز حلقه های زحل نیز خدمت نموده است، گفت: این ایده که حلقه های اصلی زحل ممکن است یکی از ویژگی های اخیر منظومه شمسی ما باشند، همواره بحث برانگیز بوده است، اما نتایج تازه ما مجموعه ای از آنالیز های کاسینی را تکمیل می نمایند که اجتناب کردن از این یافته را سخت می سازد.

بدین ترتیب، شاید بتوان گفت زحل بیش از چهار میلیارد سال پیش از اینکه ظاهر کنونی خود را پیدا کند، وجود داشته است، اما چقدر دیگر می توان روی وجود حلقه های زیبایی که امروزه می شناسیم حساب کرد؟

ماموریت کاسینی کشف کرد که حلقه ها به سرعت جرم خود را از دست می دهند، زیرا مواد از درونی ترین منطقه ها به سیاره می افتند. پژوهش سوم برای نخستین بار مقدار سرعت مواد حلقه را در این جهت معین می نماید و شهاب سنگ ها در این پژوهش نیز نقش دارند.

برخورد آن ها با ذرات حلقه موجود و نحوه پرتاب زباله ها به بیرون، با هم ترکیب می شوند و نوعی نوار نقاله را به وجود می آورند که مواد حلقه را به سمت زحل می برد. پژوهشگران با محاسبه معنای این همه تکان خوردن ذرات برای ناپدید شدن نهایی آن ها در سیاره، به این نتیجه رسیده اند که زحل ممکن است در چند صد میلیون سال آینده، حلقه های خود را از دست بدهد.

پل استرادا (Paul Estrada)، پژوهشگر مرکز تحقیقات ایمز و محقق هر سه پژوهش گفت: من تصور می کنم این نتایج به ما می گویند که بمباران دائمی این زباله های بیرونی، نه تنها به آلودگی حلقه های سیاره منجر می گردد، بلکه ممکن است آن ها را به مرور زمان کمرنگ کند. شاید حلقه های کوچک و تاریک اورانوس و نپتون، نتیجه این فرآیند باشند. بنابراین، سنگین و یخی بودن نسبی حلقه های زحل نشان دهنده جوانی آن ها است.

حلقه های جوان، عمر نسبتا کوتاهی دارند. با وجود این، انسان ها می توانند به جای سوگواری برای مرگ نهایی حلقه ها، قدردان این موضوع باشند که در زمان حضور حلقه ها به جهان آمده اند و می توانند آن ها را ببینند و مطالعه نمایند.