Czy zderzenie było źródłem pierścienia F?

satTajemniczy pierścień lodowego pyłu wokół Saturna, którego rozmiary ograniczane są przez dwa niewielkie księżyce, jest prawdopodobnie śladem kosmicznej kolizji. Na to wskazują wyniki badań opublikowane w poniedziałek w czasopiśmie Nature Geoscience.

Tak zwany pierścień F znajduje się w odległości 140 000 kilometrów od powierzchni szóstej planety od Słońca. Bliżej powierzchni Saturna miliony lodowych skał nie mogą połączyć się w księżyc z powodu zbyt dużych sił pływowych planety. Natomiast dalej od Saturna znajdują się główne księżyce, którym udało się doprowadzić do kształtu kulistego: Mimas, Enceladus oraz Tytan, który jest jedynym księżycem Układu Słonecznego z gęstą atmosferą.

Na granicy tych dwóch regionów znajduje się właśnie pierścień F składający się z lodowych drobin i szeroki na zaledwie 100 km. Po obu stronach pierścień ograniczają orbity dwóch księżyców – Prometeusza i Pandory.

Naukowcy od dawna wiedzą, że te tak zwane księżyce pasterskie są częściowo odpowiedzialne za utrzymywanie niewielkiej szerokości tego pierścienia. Natomiast jak dotąd nie wiedzieli w jaki sposób powstała ta nietypowa konfiguracja.

Ryuki Hyodo oraz Keiji Ohtsuki, astronomowie z Kobe University w Japonii wykorzystali symulacje komputerowe, aby udowodnić, że Prometeusz oraz Pandora są prawdopodobnie wynikiem kolizji do której doszło przy zewnętrznej krawędzi układu pierścieni Saturna.

Wcześniejsze spekulacje prowadziły do wniosków, że dwa lodowe mini-księżyce w przypadku zderzenia czołowego uległyby całkowitemu zniszczeniu i stworzyły nowy pierścień materii wokół Saturna.

Co jednak stałoby się gdyby owe obiekty składały się z czegoś twardszego i zderzyły się ze sobą pod kątem?

W tym przypadku tego rodzaju zderzenie powoduje tylko częściowe zniszczenie mini-księżyców. Co więcej tego rodzaju zderzenie mogłoby stworzyć bardzo wąski pierścień cząstek, który stałby się nowym pierścieniem planety.

sat2

Hyodo oraz Ohtsuki twierdzą także, że tego typu procesy mogą odpowiadać za więcej pierścieni w Układzie Słonecznym. Przykładem mogą być tutaj pierścienie Urana.

Saturn to druga pod względem wielkości planeta Układu Słonecznego (zaraz po Jowiszu) o promieniu dziewięciokrotnie większym od promienia Ziemi. Układ jej pierścieni obejmuje dziewięć kompletnych pierścieni i kilka niepełnych łuków. Większość z nich składa się z cząsteczek lodu oraz mniejszych ilości skalistych odłamków i pyłu.

Ponad 60 księżyców orbituje wokół Saturna wraz z setkami mniejszych obiektów takich jak chociażby Prometeusz i Pandora.

Większość danych i wysokiej jakości zdjęć Saturna i jego pierścieni pochodzi z danych zebranych przez sondę Cassini, która dotarła na orbitę Saturna w 2004 i od tego czasu bezustannie przesyła nowe dane i zdjęcia na Ziemię. Zakończenie misji sondy Cassini planowane jest na wrzesień 2017 roku.

Źródło: phys.org / Nature Geoscience