حلقه‌های زحل ممکن است بسیار قدیمی‌تر از تصور ما باشند

به نقل از اسپیس، دانشمندان فکر می‌کردند یکی از راه‌های حل این معما نگاه دقیق‌تر به حلقه‌های زحل است. با گذشت زمان، ریز شهاب‌سنگ‌ها که سنگ‌هایی کوچک‌تر از یک دانه شن هستند و در فضا می‌چرخند، به ذرات یخی درخشان حلقه‌های زحل برخورد کرده‌اند. سطح کثیفی که روی حلقه‌ها دیده می‌شود، ممکن است به عنوان نشانه‌ای از سن حلقه‌ها در نظر گرفته شود.

وقتی فضاپیمای کاسینی ناسا در سال ۲۰۰۴ به زحل رسید، متوجه شد که حلقه‌های زحل نسبتا روشن و تمیز به نظر می‌رسند. تجزیه و تحلیل‌های بعدی نشان داد که حلقه‌های زحل حدود ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال سن دارند. در مقایسه باید گفت که دایناسورها که در حدود ۲۳۰ میلیون سال پیش بر روی زمین ظاهر شدند، بر روی زمین تسلط یافتند تا اینکه یک برخورد کیهانی، پایانی فاجعه‌بار به سلطنت آنها در حدود ۶۵ میلیون سال پیش داد.

ریوکی هیودو (Ryuki Hyodo)، نویسنده ارشد این مطالعه و دانشمند سیاره‌شناسی در مؤسسه علوم توکیو می‌گوید: با این حال، این ایده که حلقه‌های زحل جوان هستند، در زمینه تاریخ طولانی تکامل منظومه شمسی بسیار عجیب به نظر می‌رسید. چند میلیون سال پیش زمانی است که دایناسورها بر روی زمین تسلط داشتند.

در مقابل، زمانی که زحل در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش یا در دورانی به نام بمباران سنگین در حدود چهار میلیارد سال پیش شکل گرفت، منظومه شمسی بسیار آشفته‌تر بود. بسیاری از اجرام سیاره‌ای بزرگ هنوز در حال مهاجرت و تعامل بودند و این احتمال وقوع یک رویداد مهم را که می‌توانست به تشکیل حلقه‌های زحل منجر شود، بسیار افزایش می‌دهد.

برای مشخص کردن سن حلقه‌های زحل، در این مطالعه جدید، هیودو و همکارانش مدل‌های رایانه‌ای سه‌بعدی ایجاد کردند که تصادفات بین ریزشهاب‌سنگ‌ها و حلقه‌ها را شبیه‌سازی می‌کند. آنها گفتند که این برخوردها معمولا در سرعت‌های حدود ۶۷۱۰۰ مایل در ساعت (۱۰۸ هزار کیلومتر در ساعت) رخ می‌دهد.

محققان دریافتند که این برخوردهای سریع می‌تواند دمایی بیش از ۱۷۵۴۰ درجه فارنهایت (۹۷۲۵ درجه سانتیگراد) ایجاد کند که منجر به تبخیر ریزشهاب‌ها می‌شود. سپس این گاز در میدان مغناطیسی زحل منبسط، سرد و متراکم می‌شود و یون‌های باردار الکتریکی و ذرات میکروسکوپی تولید می‌کند.

سپس شبیه‌سازی‌ها نشان داد که این ذرات باردار عمدتا یا با زحل برخورد می‌کنند یا از کشش گرانشی آن فرار می‌کنند یا به درون جو سیاره کشیده می‌شوند. دانشمندان دریافتند که مقدار بسیار کمی از این مواد حلقه‌ها را آلوده می‌کنند و این باعث می‌شود که آنها نسبتا تمیز بمانند.

هیودو گفت: ظاهر تمیز لزوما به معنای جوان بودن حلقه‌ها نیست.

او تاکید کرد که مطالعه جدید نتایج کاسینی را رد نمی‌کند، بلکه در عوض، ما نشان دادیم که تفسیر ما از داده‌های کاسینی ممکن است اشتباه باشد.

بر اساس این داده‌ها، تخمین زده می‌شود که حلقه‌ها ممکن است قدیمی باشند. آنها خاطرنشان کردند که همین فرآیند ممکن است بر ظاهر حلقه‌های اورانوس و نپتون و همچنین قمرهای یخی اطراف سیارات غول پیکر نیز تأثیر بگذارد.

هیودو افزود: در مجموع، من می‌گویم که حلقه‌های زحل احتمالا بسیار قدیمی هستند و به حدود ۴.۵ تا ۴ میلیارد سال پیش برمی‌گردند. به عنوان یک دانشمند سیاره‌شناسی که شکل‌گیری منظومه شمسی را مطالعه می‌کند، نتیجه ما طبیعی‌تر به نظر می‌رسد.