حلقات زحل الأيقونية تختفي

قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
–

كشفت دراسة جديدة أن الحلقات الجليدية الأيقونية لكوكب زحل قد لا تكون موجودة لدى راصدي السماء في المستقبل لإلقاء نظرة خاطفة عليها من خلال التلسكوبات الخاصة بهم.

كشف تحليل جديد للبيانات التي التقطتها بعثة كاسيني التابعة لناسا ، والتي دارت حول الكوكب الغازي العملاق بين عامي 2004 و 2017 ، عن رؤى جديدة حول المدة التي مرت بها الحلقات ومتى يمكن أن تختفي عن الأنظار. تمت مشاركة النتائج في ثلاث دراسات نُشرت في مايو.

تشكل نظامنا الشمسي وكواكبه منذ حوالي 4.6 مليار سنة ، وقد ناقش العلماء منذ فترة طويلة عمر وأصل حلقات زحل. جادل بعض علماء الفلك بأن الحلقات الجليدية الساطعة يجب أن تكون أصغر من المتوقع لأنها لم تتآكل وتظلم بالتفاعلات مع النيازك عبر مليارات السنين.

أدت بيانات كاسيني إلى اكتشاف جديد ، نُشر في 15 مايو في المجلة إيكاروس، وهذا يدعم نظرية الحلقات التي تظهر بعد فترة طويلة من تشكيل زحل الأولي. نشرت دراسات إضافية في 12 مايو في تقدم العلم و 15 مايو في إيكاروس، على التوالي ، إلى استنتاجات مماثلة.

قال ريتشارد دوريسن ، الأستاذ الفخري في جامعة إنديانا بلومنجتون والمؤلف الرئيسي لدراستي إيكاروس ، في بيان: “استنتاجنا الذي لا مفر منه هو أن حلقات زحل يجب أن تكون صغيرة نسبيًا وفقًا للمعايير الفلكية ، فقط ببضع مئات الملايين من السنين”.

“إذا نظرت إلى نظام القمر الصناعي الخاص بزحل ، فهناك تلميحات أخرى إلى أن شيئًا مثيرًا حدث هناك في مئات الملايين من السنين الماضية. إذا لم تكن حلقات زحل قديمة قدم الكوكب ، فهذا يعني أن شيئًا ما حدث لتكوين هيكلها المذهل ، وهذا أمر مثير للغاية للدراسة “.

وفقًا للباحثين ، من المحتمل أن الحلقات السبع كانت لا تزال تتشكل عندما جابت الديناصورات الأرض.

تتكون حلقات زحل إلى حد كبير من الجليد ، مع نسبة صغيرة فقط تنتمي إلى الغبار الصخري الناتج في الفضاء عن طريق شظايا كويكب مكسورة ونيازك دقيقة. القطع ، على غرار حبيبات الرمل ، تصطدم بالجسيمات في حلقات زحل وتخلق حطامًا عائمًا بينما تدور المادة الحلقية حول الكوكب.

خلال خاتمة كاسيني الكبرى ، عندما أكملت المركبة الفضائية 22 دورة فيها مرت بين زحل وحلقاته، تمكن الباحثون من الحصول على بيانات حول عدد النيازك التي تلوث الحلقات ، وكتلة الحلقات نفسها ومعدل هطول الأمطار من الحلقات على الكوكب. يبدو أن جميع البيانات تشير إلى نفس النتيجة حول العمر الأصغر لحلقات زحل.

تمكن الباحثون من قياس كمية الغبار الكوني ، الذي يتحرك عبر نظامنا الشمسي على أساس منتظم ، يتراكم على الحلقات الجليدية. على مدار 13 عامًا ، تمكن محلل الغبار الكوني الذي يشبه الجرافة من كاسيني من جمع 163 حبة من الغبار نشأت من خارج نظام زحل أثناء دورانها حول عملاق الغاز. كانت الحلقات “نظيفة” بشكل مدهش ، مما يشير إلى أنها لا يجب أن تكون طويلة بما يكفي لتراكم فائض من الغبار الكوني.

وفي الوقت نفسه ، عندما تتسلل النيازك إلى الحلقات ، فإنها تدفع المواد داخل الحلقات الداخلية نحو زحل بمعدل سريع. لاحظ كاسيني أن الحلقات تفقد الكثير من الكتلة في الثانية ، مما يعني أن الحلقات لم يتبق لها الكثير من الوقت ، من الناحية الفلكية. يقدر الباحثون أن الحلقات ستكون فقط حوالي بضع مئات من ملايين السنين أخرى على الأكثر.

اقترح بحث سابق أن الحلقات قد تكون تختفي في غضون 100 مليون سنة.

قال بول إسترادا ، عالم الأبحاث في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في ماونتن فيو ، كاليفورنيا ، والمؤلف المشارك لجميع الدراسات الثلاث ، في بيان: “لقد أظهرنا أن الحلقات الضخمة مثل حلقات زحل لا تدوم طويلًا”.

“يمكن للمرء أن يتكهن بأن الحلقات الضئيلة نسبيًا حول الجليد والعملاق الغازي الآخر في نظامنا الشمسي هي بقايا متبقية من الحلقات التي كانت ذات يوم ضخمة مثل زحل. ربما في وقت ما في المستقبل غير البعيد ، من الناحية الفلكية ، بعد هبوط حلقات زحل ، ستبدو أشبه بحلقات أورانوس المتناثرة “.

قال الباحثون إنه من المحتمل أن تكون الحلقات المظلمة حول نبتون وأورانوس أكبر وأكثر إشراقًا ، على غرار حلقات زحل الآن.

لكن ما الذي خلق حلقات زحل في المقام الأول؟ لا يزال العلماء لا يعرفون على وجه اليقين ، ولكن من المحتمل أن يكون عدم استقرار الجاذبية دمرت بعض الأقمار الجليدية يدور حول الكوكب العملاق ، مما يخلق مادة كافية لسحبها إلى حلقات من المواد التي تحيط بزحل.

قال الباحث جيف كوزي ، الباحث الرئيسي في ناسا أميس والمؤلف المشارك لورقة بحث زحل التي ظهرت في تقدم العلم، بالوضع الحالي.

يمكن للبعثات المستقبلية لدراسة بعض أقمار زحل أن تكشف عن مزيد من المعلومات حول الأحداث التي خلقت الحلقات – وتؤدي إلى اكتشافات أخرى.

“إذا تمكنا من اكتشاف ما حدث في ذلك النظام قبل بضع مئات الملايين من السنين لتشكيل الحلقات ، فقد ينتهي بنا المطاف باكتشاف سبب قمر كوكب زحل إنسيلادوس تقذف أعمدة المياه والجليد وحتى المواد العضوية من أعماق المحيطات. “ربما ينتهي بنا الأمر إلى إيجاد اللبنات الأساسية للحياة نفسها على إنسيلادوس.”