Planeettarenkaat ovat enemmän kuin vain tähtitieteellisiä ihmeitä – ne ovat myös eräänlainen arkisto, joka tallentaa vuosikymmenten vaikutushistorian.
Pari tutkimusta julkaistiin verkossa vuonnaTiedetänään kaksi eri ryhmää, jotka huomasivat outoja ominaisuuksia Saturnuksen ja Jupiterin renkaissa – ja seurasivat heitä tähän lupaavaan johtopäätökseen. Ensimmäisessä tutkimuksessa johtava kirjailija Mark Showalter SETI-instituutista Mountain View'ssa Kaliforniassa ja hänen tiiminsä analysoivat Galileon vuosina 1996 ja 2000 havaitsemia kuvia Jupiterin renkaista ja vuonna 2007 Horizonin havaitsemista kuvista nollaten kuvion, jonka he nimesivät 'aallotetuksi'. ”, kuten peltikatto. Samoihin aikoihin Matthew Hedman Cornell-yliopistosta Ithacasta, New Yorkista, ja hänen kollegansa löysivät samanlaisia aaltoilukuvioita Saturnuksen renkaista Cassini-avaruusaluksen ottamien kuvien perusteella.
Kuva: Science/AAAS
Yllä olevissa kuvissa näkyy, kuinka pystysuora aallotus voidaan valmistaa alun perin kaltevasta renkaasta. Yläkuvassa on yksinkertainen vino rengas (keskiplaneetta on jätetty pois selvyyden vuoksi), kun taas kahdessa alemmassa kuvassa näkyy sama rengas kahdella myöhemmällä kerralla, jolloin rengashiukkasten huojuvat kiertoradat ovat leikkaaneet tämän vinon levyn yhä tiukemmin kierretyksi. spiraali aallotus.
Carolyn Porco, Hedmanin johtaman tutkimuksen toinen kirjoittaja ja Cassini Imaging Central Laboratory for Operatons (CICLOPS) johtaja, kirjoitti tutkimusten julkaisemiseen liitetyssä sähköpostissa, että 'on tiedetty jo jonkin aikaa, että aurinkokunta on täynnä roskia: pieniä kivisiä paloja aurinkokunnassa ja jäisiä paloja
ulkoinen aurinkokunta, joka sataa rutiininomaisesti planeetoille ja niiden renkaille ja kuuille. Yksistään Maahan törmää parisataa tonnia tällaista roskaa joka päivä. No, molemmissa rengasjärjestelmissä olevien kierteisten aaltoilujen alkuperä on nyt havaittu viimeaikaisiin törmäyksiin komeetan fragmenttien pilvien ja renkaiden välillä.
Showalterin tiimi kuvailee paria päällekkäisiä aaltoilukuvioita, jotka näkyivät Galileon kuvissa vuonna 1996 ja uudelleen vuonna 2000.
'Nämä kuviot toimivat kahtena itsenäisenä spiraalina, joista kumpikin kiertyy Jupiterin painovoimakentän määrittelemällä nopeudella', he kirjoittavat. 'Vallitseva kuvio syntyi heinäkuun ja lokakuun 1994 välisenä aikana, jolloin koko rengas kallistui ~2 km. Yhdistämme tämän ShoemakerLevy 9:n vaikutuksiin heinäkuussa 1994. New Horizonsin kuvat näyttävät tämän kuvion edelleen 13 vuotta myöhemmin ja viittaavat siihen, että myöhemmät tapahtumat ovat saattaneet kallistaa rengasta.
Poimutus Saturnuksen D-renkaassa. Kiitos: NASA
Hedman ja hänen tiiminsä huomauttavat, että aaltoilua oli aiemmin havaittu Saturnuksen D-renkaassa; NASA julkaisi yllä olevan kuvan selittääkseen ilmiötä vuonna 2006. 'C-renkaan aallotus näyttää syntyneen samalla tavalla, ja se luultavasti syntyi samasta renkaan kallistustapahtumasta, joka aiheutti D-renkaan poimutuksen', he kirjoittavat.
Tuossa artikkelissa vertaillaan myös kullekin planeetalle todennäköisesti kohdistuvien törmäysten määrää: '… Saturnuksen pitäisi kohdata roskapilviä, jotka ovat peräisin komeetoista, jotka ovat häirinneet aikaisempien planeettojen kohtaamisia, noin 0,2 prosenttia Jupiterin törmäysnopeudesta.'
He päättelevät, että jos Jupiter näkee törmäyksiä 1 km:n leveistä esineistä niin usein kuin kerran vuosikymmenessä, '1 km leveän komeetan hajoamisen aiheuttamien kiertoradalla olevien roskien pilvien pitäisi sataa Saturnuksen renkaille kerran 5 000-10 000 välein vuotta. Todennäköisyys, että aiemmin vaurioituneen komeetan roskat osuvat Saturnuksen renkaisiin viimeisen 30 vuoden aikana, olisi tällöin noin 1–0,1 prosenttia, mikä ei ole kovin pieni. Tällaiset skenaariot antavat siksi järkevän selityksen Saturnuksen C-renkaassa havaitun poimutuksen alkuperälle.
Yhdessä asiakirjat osoittavat, että Saturnuksen renkaan värähtely johtui todennäköisesti komeetan törmäyksestä vuonna 1983, kun taas Jupiterin rengasvärähtely tapahtui komeetan törmäyksen jälkeen kesällä 1994 – erityisesti komeetan Shoemaker-Levy 9:n vaikutus, joka jätti arpia. Jupiter näkyy edelleen tänään.
Showalter ja hänen kirjoittajansa huomauttavat, että komeettojen ja/tai niiden pölypilvien törmäykset ovat yleisiä planeettarenkaissa.
'Ainakin kolme kertaa viime vuosikymmeninä näillä törmäyksillä on ollut tarpeeksi vauhtia kallistaakseen Jupiterin tai Saturnuksen renkaan pois akseliltaan havaittavan etäisyyden verran. Kun tällainen kallistus on vakiintunut, se voi kestää vuosikymmeniä, ja ajan kuluminen kirjataan jatkuvasti kiristyvään kierteeseen', he kirjoittavat. 'Näiden hienovaraisten kuvioiden sisällä planeettarenkaat kertovat oman kolhitun historiansa.'
Molemmat lehdet ilmestyvät tänään kloTiedeIlmaista verkkosivusto . Katso myös CICLOPS-sivusto .