يقول العلماء إن حلقات زحل لا تزيد عن بضع مئات الملايين من السنين

قد يكون نظام حلقات زحل قد تشكل جيدًا عندما كانت الديناصورات لا تزال تسير على الأرض ، وسوف تستمر فقط بضع مئات من ملايين السنين أخرى على الأكثر ، وفقًا لدراستين جديدتين نُشرتا في المجلة. إيكاروس.

تحتوي جميع الكواكب العملاقة في النظام الشمسي على أنظمة حلقات ، معظمها منخفض الكتلة نسبيًا وتتكون من حلقات صغيرة أو أقواس أو حلقات جوسامير ، والتي تشير خصائصها إلى أنها مظلمة طيفيًا وأن جليد الماء غائب أساسًا أو ليس مهيمنًا. المكون التكويني.

هذا في تناقض صارخ مع حلقات زحل التي تكون ضخمة نسبيًا وتتكون من٪ جليد مائي بالكتلة.

حلقات زحل ضخمة جدًا وجليدية هي بالتأكيد دليل على أصلها وعمرها.

قال ريتشارد دوريسن ، الأستاذ الفخري بجامعة إنديانا ، “استنتاجنا الذي لا مفر منه هو أن حلقات زحل يجب أن تكون صغيرة نسبيًا بالمعايير 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.”

جادل البروفيسور دوريسن وزميله ، الدكتور بول إسترادا من مركز أبحاث أميس التابع لناسا ، منذ فترة طويلة بأن حلقات زحل صغيرة نسبيًا.

ومع ذلك ، لم يكن بمقدورهم استخدام النماذج النظرية لتحديد عمر الحلقات وطول عمر الحلقات إلا بعد توفر البيانات من مهمة كاسيني التابعة لناسا – وخاصةً نهايتها الكبرى لعام 2017 ، والتي تتكون من 22 مدارًا يمر بين زحل وحلقاته. الثقة من خلال حساب كيفية تغير الحلقات على مدى فترات طويلة من الزمن.

كان من المهم بشكل خاص لعملهم قياسات كاسيني لمعدل تدفق النيازك ، وكتلة الحلقات ومعدل تدفق مادة الحلقة إلى زحل.

لا يؤدي تأثير النيازك إلى تلويث الحلقات فحسب ، بل يؤدي في النهاية إلى انجراف المادة الحلقية إلى الداخل نحو الكوكب.

توضح النماذج النظرية التي قدمها المؤلفون أن الحلقات يجب أن تفقد كتلتها على الكوكب بمعدل مذهل يبلغ عدة أطنان في الثانية كما لاحظ كاسيني ، مما يعني أن العمر المتبقي للحلقات لا يتجاوز بضع مئات الملايين من السنين أو نحو ذلك.

لأول مرة ، تجمع حساباتهم التفصيلية بين الانتشار اللزج – بسبب تفاعلات الجسيمات الحلقية – مع تأثيرات النيازك في المحاكاة المصممة لتمتد العمر الكامل لنظام الحلقات مثل نظام زحل.

لقد أثبتوا أن تأثيرات النيازك هي التي تفرض في النهاية عمرًا قصيرًا مقارنة بعمر النظام الشمسي ، بالنظر إلى معدل تدفق النيازك الذي تقاسه كاسيني.

قال الدكتور إسترادا: “لقد أظهرنا أن الحلقات الضخمة مثل حلقات زحل لا تدوم طويلاً”.

“يمكن للمرء أن يتكهن بأن الحلقات الصغيرة 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 أن تنخفض حلقات زحل ، ستبدو أشبه بحلقات أورانوس المتفرقة.”