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Die Ringe des Saturn wurden vor 400 Jahren von Galileo entdeckt und sind so ziemlich das Auffälligste, was Astronomen mit kleinen Teleskopen in unserem Sonnensystem entdecken können.
Aber bis heute sind sich Experten nicht einig darüber, wie oder wann sie entstanden sind.
Eine neue Studie, die am Donnerstag in der renommierten Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaft versucht, eine überzeugende Antwort zu geben.
Vor 100 bis 200 Millionen Jahren löste sich ein eisiger Mond, den sie Chrysalis nannten, auf, nachdem er dem Gasriesen etwas zu nahe gekommen war, schließen sie.
Während das meiste davon auf Saturn aufprallte, zerbrachen seine verbleibenden Fragmente in kleine eisige Brocken, die die charakteristischen Ringe des Planeten bilden.
„Es ist schön, eine plausible Erklärung zu finden“, sagte Jack Wisdom, Professor für Planetenwissenschaften am MIT und Hauptautor der neuen Studie, gegenüber AFP.
Saturn, der sechste Planet von der Sonne, entstand vor viereinhalb Milliarden Jahren am Anfang des Sonnensystems.
Aber vor einigen Jahrzehnten schlugen Wissenschaftler vor, dass die Ringe des Saturn viel später erschienen: erst vor etwa 100 Millionen Jahren.
Die Hypothese wurde durch Beobachtungen der Cassini-Sonde gestützt, die Saturn von 2004 bis 2017 umkreiste.
„Aber weil niemand vor 100 Millionen Jahren einen Weg finden konnte, die Ringe herzustellen, haben einige Leute die Argumentation in Frage gestellt, die zu dieser Schlussfolgerung geführt hat“, sagte Wisdom.
Durch die Konstruktion komplexer mathematischer Modelle fanden Wisdom und Kollegen eine Erklärung, die sowohl die Zeitachse rechtfertigte als auch ein besseres Verständnis einer anderen Eigenschaft des Planeten, seiner Neigung, ermöglichte.
Saturn hat eine Neigung von 26,7 Grad. Da es sich um einen Gasriesen handelt, hätte man erwartet, dass der Prozess der Ansammlung von Materie, der zu seiner Entstehung führte, eine Neigung verhindert hätte.
Gravitationswechselwirkungen
Wissenschaftler haben kürzlich entdeckt, dass Titan, der größte der 83 Saturnmonde, sich mit einer Geschwindigkeit von 11 Zentimetern pro Jahr vom Planeten entfernt.
Dies verändert die Geschwindigkeit, mit der Saturns Neigungsachse um die Vertikale kreist – der Fachausdruck ist „Präzession“. Stellen Sie sich einen Kreisel vor, der Kreise zeichnet.
Vor etwa einer Milliarde Jahren wurde diese Wobbelfrequenz mit Neptuns wackeliger Umlaufbahn synchronisiert, wodurch eine starke Gravitationswechselwirkung namens „Resonanz“ entstand.
Um diese Sperre aufrechtzuerhalten, musste Saturn, als Titan sich weiter ausdehnte, kippen, argumentierten Wissenschaftler.
Aber diese Erklärung hing davon ab, zu wissen, wie die Masse im Inneren des Planeten verteilt war, da sich die Neigung anders verhalten hätte, wenn sie sich mehr auf die Oberfläche oder den Kern konzentriert hätte.
In der neuen Studie modellierten Wisdom und Kollegen das Innere des Planeten unter Verwendung von Gravitationsdaten, die von Cassini während seiner nahen Annäherung „Grand Finale“ gesammelt wurden, seinem letzten Akt vor dem Eintauchen in die Tiefen des Saturn.
Das von ihnen erstellte Modell ergab, dass Saturn jetzt leicht nicht mehr mit Neptun synchron ist, was eine neue Erklärung erforderte – ein Ereignis, das stark genug war, um die drastische Störung zu verursachen.
Beim Durcharbeiten der Mathematik fanden sie heraus, dass ein verlorener Mond genau das Richtige für sie war.
“Es wird in ein paar Stücke auseinandergezogen und diese Stücke werden anschließend noch mehr auseinandergezogen und rollen nach und nach in die Ringe.”
Der fehlende Mond wurde von MIT’s Wisdom Chrysalis getauft und verglich das Auftauchen der Saturnringe mit einem Schmetterling, der aus einem Kokon auftaucht.
Das Team glaubt, dass Chrysalis etwas kleiner war als unser eigener Mond und etwa so groß wie ein anderer Saturn-Satellit, Iapetus, der vollständig aus Wassereis besteht.
„Es ist also plausibel anzunehmen, dass Chrysalis auch aus Wassereis besteht, und das ist es, was es braucht, um die Ringe herzustellen, weil die Ringe fast aus reinem Wasser bestehen.
Auf die Frage, ob er das Geheimnis der Saturnringe für gelöst halte, antwortete Wisdom nüchtern: “Wir haben einen guten Beitrag geleistet.”
Das Saturn-Satellitensystem birgt immer noch “eine Vielzahl von Geheimnissen”, fügte er hinzu.
(AFP)