راز حلقه های شگفت انگیز زحل - وبلاگ بخار

به گزارش وبلاگ بخار، از میان تمام حلقه های منظومه شمسی، حلقه های زحل، بدون شک، دیدنی ترین حلقه ها هستند. برخلاف دایره های نازک غبار و صخره ای که مشتری، اورانوس، نپتون و حتی یک سیاره کوتوله کمربند کویپر به نام Haumea را احاطه نموده اند، منظومه حلقه ای رنگارنگ زحل یک چیز با شکوه است. ساختاری پیچیده که هر یک از هفت حلقه اش با سرعت های متفاوتی حرکت می نمایند.

به گزارش وبلاگ بخار به نقل از rahnamato، با این همه، جالب اینجاست که همان دیسکی که زحل به آن معروفیت دارد به طور تکان دهنده ای جوان به نظر می رسد. در واقع، شواهد حاکی از آن است که این سیستم حلقه فقط 100 میلیون سال قدمت دارد. شرح اینکه چرا حلقه ها تا این حد پس از تشکیل بقیه منظومه شمسی ظاهر شدند، بسیار چالش برانگیز بوده است. این چالش حتی بعضی از دانشمندان را به این سوال واداشته است که آیا تفسیر این شواهد درست بوده است یا خیر.

اکنون گروهی از دانشمندان که در حال مطالعه بر روی ویژگی های دیگری از زحل بودند، به طور تصادفی به شواهدی دست یافتند که می تواند شرحی منطقی برای حلقه های شگفت انگیز این سیاره ارائه دهد. این دانشمندان می گویند که حلقه های زحل به احتمال زیاد حاصل پودر شدن قمر گمشده ای است که روزی به دور این سیاره می چرخید. اگر حلقه های زحل از یک قمر پودر شده ساخته شده باشند، نه تنها می تواند شکل گیری حلقه ها را توجیه کند بلکه دو ویژگی عجیب دیگر این سیاره یعنی شیب محوری آن و مدار عجیب و غریب و به سرعت در حال توسعه بزرگترین قمر آن را شرح دهد.

هر سیاره در منظومه شمسی دارای یک شیب محوری است که زاویه بین محور چرخشی و صفحه مداری است. شیب زحل 26.7 درجه است که شبیه به شیب زمین، مریخ و نپتون است. با این حال، این شیب در حال شدیدتر شدن است، که دانشمندان آن را به قمر تیتان نسبت می دهند. طبق تحقیقات قبلی، زنجیره ای از فعل و انفعالات گرانشی از زحل تا تیتان تا نپتون تأثیر قابل توجهی بر شیب محوری دنیا های حلقه دار داشته است. سرعتی که زحل روی محور چرخشی خود می چرخد (تقبل چرخشی) بسیار نزدیک به سرعتی است که کل مدار نپتون در آن می چرخد (تقبل مداری)، پدیده ای که به عنوان رزونانس شناخته می گردد.

مطالعه نو که به وسیله تیمی به رهبری جک ویزدام، ستاره شناس از موسسه فناوری ماساچوست انجام شد، چیز عجیبی پیدا کرد. آن ها از داده های گرانشی فضاپیمای کاسینی ناسا و مدلی از ساختار داخلی سیاره استفاده کردند تا ببینند آیا زحل هنوز با نپتون در رزونانس است یا خیر. گام بعدی این بود که بفهمند چه چیزی می تواند مدار تیتان را به طرز چشمگیری تغییر دهد. دانشمندان در این زمینه متوجه قمر های زحل شدند. زحل با 82 قمر، بیشترین تعداد قمر در منظومه شمسی را دارد. دانشمندان می گویند اگر زحل یک قمر اضافی داشت که بی ثبات می شد، می توانست سبقت سیاره را تغییر دهد و به آن یاری کند تا از طنین خود با نپتون فرار کند.

دانشمندان برای آنالیز این موضوع صد ها شبیه سازی را با در نظر گرفتن یک قمر فرضی به نام Chrysalis انجام دادند. در نهایت آن ها دریافتند که این سناریو می تواند همه ابهامات در مورد زحل، همانند شیب محوری، مدار تیتان و حتی حلقه های نو آن را شرح دهد. این سناریو می گوید حدود 160 میلیون سال پیش، مدار Chrysalis بی ثبات شد و این باعث شد که کاملاً به زحل نزدیک گردد. در ادامه بخش عظیمی از این قمر به زحل برخورد کرد، اما آنقدر مواد کافی در مدار معلق ماند تا بتواند حلقه های این سیاره را تشکیل دهد.