Saturnuksen renkaiden muodostuminen on ollut yksi klassisista ellei ikuisista tähtitieteen kysymyksistä. Mutta yksi tutkija on tarjonnut provosoivan uuden teorian vastaamaan tähän kysymykseen. Robin Canup Southwest Research Institutesta on paljastanut todisteita siitä, että renkaat ovat peräisin suuresta, titaanin kokoisesta kuusta, joka tuhoutui sen kierteessä nuoreksi Saturnukseksi.
Vuosien varrella on kehittynyt erilaisia teorioita siitä, kuinka renkaat muodostuivat Saturnuksen ympärille. Kaksi johtavaa teoriaa liittyvät pieneen kuuhun, jonka meteoritörmäys särki, tai liian lähelle Saturnusta tulevan komeetan vuorovesihäiriötä.
Mutta Saturnuksen päärenkaat ovat massaltaan noin 90 % vesijäätä, ja koska mikrometeoroidien pommittaminen renkaisiin lisää niiden kivipitoisuutta ajan myötä, Canupin mukaan renkaiden nykyinen koostumus viittaa siihen, että ne olivat muodostuessaan olennaisesti puhdasta jäätä.
Pienen kuun häiriö johtaisi kuitenkin yleensä kivi-jäärenkaaseen, kun taas komeettojen vuorovesihäiriöitä esiintyisi paljon useammin Jupiterilla, Uranuksella ja Neptunuksella kuin Saturnuksella.
Uusia oivalluksia Saturnuksen renkaiden luonteesta paljastuu tämä panoraamamosaiikki, joka koostuu 15 kuvasta, jotka on otettu planeetan elokuun 2009 päiväntasauksen aikana. Kuvan luotto: NASA/JPL/SSI
Lisäksi kumpikaan näistä teorioista ei selittäisi Saturnuksen sisäkuita, joiden tiheys on riittävän pieni, jotta niidenkin on koostuttava lähes puhtaasta jäästä.
Canupin uusi vaihtoehtoteoria on, että Titaanin kokoinen kuu, jossa on kivinen ydin ja jäinen vaippa, kiertyi Saturnukseen aurinkokunnan historian varhaisessa vaiheessa. Vuorovesivoimat repivät irti osan jäisestä vaipasta ja jakoivat sen renkaiksi. Mutta kivinen ydin tehtiin kestävämmästä materiaalista, joka pysyi koossa, kunnes se osui Saturnuksen pintaan. 'Lopputulos on puhdas jäärengas', Canup sanoi artikkelissa Luonto .
Ajan myötä rengas leviää ja sen massa pienenee, ja muodostuu jäisiä kuita. Kehittyvässä Saturnuksen järjestelmässä tapahtuneiden muutosten vuoksi nämä 'syntyneet' kuut kiertyivät ulospäin pikemminkin kuin sisäänpäin. Tällä tavalla jäärenkaat ja jäällä tehostetut sisäkuut syntyvät saman prosessin sivutuotteena, joka tuottaa Saturnuksen tavanomaisen satelliittijärjestelmän, mikä tekee koko prosessista yksinkertaisemman kuin jos tapahtumia olisi useita.
Canup tutkii muodostumistapahtumia yksityiskohtaisilla tietokonesimulaatioilla, mukaan lukien oman Kuumme muodostumisen tutkiminen.
Hän esitteli löytönsä American Astronomical Societyn Planetary Science -osaston kokouksessa tällä viikolla Pasadenassa, Kaliforniassa, ja hänen esityksensä oli yksityiskohtainen Nature-lehdessä.
Lähteet: Canupin abstrakti , Luonto