Koska Galileo Galilei löysi Saturnuksen upeat renkaat noin 400 vuotta sitten, tutkijat ovat miettineet miten ja milloin ne muodostuivat. Nyt, kuten Lisa Grossman ScienceNewsissä Raportit, Cassini-avaruusaluksen tietoja analysoineet tutkijat viittaavat siihen, että ne ovat tosiasiassa jäännöksiä ainakin yhdestä Saturnin kuista - ja he ovat yllättävän äskettäinen lisäys.
Saturnuksen renkaat ovat olleet palapelinä tähtitieteilijöille. Jotkut ovat aiemmin ehdottaneet, että kallio- ja jääpalojen levyt voisivat olla jäljellä olevaa materiaalia planeetan muodostumisesta ja ovat olleet siellä miljardeja vuosia. Mutta aiemmat tutkijat ovat esittäneet ajatuksen, että he voisivat vaihtoehtoisesti olla saturnian kuiden jäänteitä.
Mutta kumpikaan lähde ei sovi täysin. Tutkijat ovat väittäneet, että jos renkaat olisivat olleet suunnilleen Saturnuksen muodostumisen jälkeen noin 4 miljardia vuotta sitten, renkaiden tulisi olla tummempia. Heidän mukaansa varhaisen muodostumisen jälkeen jatkuvan kosmisen säteilypommituksen olisi pitänyt tummentaa kallio ja jää. Toisaalta, toiset väittävät, että rengasjärjestelmä on todennäköisesti melko tiheä. Jos ne eivät muodostuneet Saturnuksen alkuaikoina, mistä kaikki tuo materiaali tuli suhteellisen puhtaassa aurinkokunnassamme?
Nyt uudet havainnot Cassini-avaruusaluksesta, jotka esitetään Yhdysvaltain geofysikaalisen liiton syksykokouksessa New Orleansissa, voivat tarjota joitain vihjeitä. Käsityö suoritti 22 rohkeaa upotusta Saturnuksen ja sen renkaiden välisen raon läpi ennen murskaamista planeetalle viime syyskuussa. Ja kuten Paul Voosen Science- lehden raportissa, Cassini pystyi näiden viimeisten pyyhkäisyjen aikana määrittämään B-renkaan tiheyden Doppler-efektillä. Tutkijoiden mukaan rengas, joka muodostaa noin 80 prosenttia renkaiden massasta, ei ole läheskään niin tiheä kuin alun perin uskottiin. Sen massa vastaa vain noin 40 prosenttia Saturnuksen pienestä Kuun Mimasta.
Toinen todistussarja tulee Cassinin kosmisen pölyn analysaattorin keräämistä 12 vuoden ajalta. Kuten Voosen raportoi, Saturnusta ja sen renkaita lepää jatkuvasti aurinkojärjestelmän reunoista peräisin oleva pöly- ja mikrometeoriittisade, jonka pitäisi tummentaa renkaissaan olevaa kirkasta vesijäää ajan myötä. Cassiniin saakka tutkijat eivät tienneet, kuinka suuri osa tästä materiaalista pommitti planeettaa, mutta käsityötietoja käyttämällä tutkijoiden arvioiden mukaan renkaat ovat noin 150–300 miljoonaa vuotta vanhoja - tai jopa nuorempia.
Planetary tutkija Larry Esposito Coloradon yliopistosta, Boulder, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, uskoivat aiemmin, että renkaat olivat vanhemmalla puolella. Mutta hän kertoo Voosenille, että todisteet ovat pakottavia. "Nämä kaksi Cassini-tulosta väittävät todella vahvasti, että renkaat ovat nuoria, ehkä alle 200 miljoonaa vuotta", hän sanoo.
Oli aiempia vinkkejä siitä, että renkaat eivät olleet niin tiheitä kuin uskottiin. Kuten Espisito selittää, Voyager-operaation 1980-luvun tiedot ehdottivat vastaavasti matalaa masia, mutta tutkijat epäilivät tulosta. Hän kertoi Grossmanille, että vaikka tutkijat eivät tiedä tarkalleen kuinka renkaat muodostuivat, on mahdollista, että Mimasin puolikokoinen kuu repäisi toisistaan noin 200 miljoonaa vuotta sitten tuottaen materiaalin, joka yhdistyi renkaaseen.
On jopa mahdollista, että Saturnus käy läpi rengasjakson. Vuonna 2016 tutkijat mallitsivat Saturnuksen 62 tunnetun kuun eräitä kiertoratoja. Tutkiessaan Saturnin vuorovesivoimia, he havaitsivat, että sen sisäiset kuut ovat todennäköisesti hyvin nuoria, alle 100 miljoonaa vuotta vanhoja, muodostuneita dinosaurusten ikään. Tutkijat uskovat, että nämä nuoret kuut ja rengasjärjestelmä luotiin, kun edellisen sukupolven saturnian kuutien kiertorata häiriintyi aiheuttaen heille törmäyksen toisiinsa; jäännökset silputtiin sitten renkaiksi. Ajan myötä renkaat yhdistyivät uusiksi kuukauteiksi.
Tavallaan Saturnuksen kauniit renkaat ovat lyhytaikainen lahja tähtitieteilijöille. "Olemme vain todella onnekkaita, että olemme kehittäneet älykkään elämän maapallolla ja laskeneet avaruusaluksen Saturnukseen 200 miljoonan vuoden aikana, kun sattuu olemaan renkaita sen ympärillä", Esposito kertoo Grossmanille.
Tämä ei ole ensimmäinen mahtava käsitys Cassinin Grand Finale -sukelluksista. Aiemmin tällä viikolla tutkijat ilmoittivat myös, että renkaat vaikuttavat planeetan ionosfäärin tiheyteen.
