Studi Baru Mengungkapkan Betapa Beruntungnya Kita Menyaksikan Cincin Menakjubkan Saturnus: ScienceAlert

Cincin Saturnus adalah salah satu permata tata surya, tetapi waktunya tampaknya singkat dan keberadaannya tidak kekal.

Studi baru Mereka menunjukkan bahwa cincin itu berusia antara 400 juta dan 100 juta tahun – sebagian kecil dari usia tata surya. Artinya, kita beruntung hidup di era ketika planet raksasa memiliki cincinnya sendiri yang indah. Penelitian juga mengungkapkan bahwa mereka bisa hilang dalam 100 juta tahun lagi.

Cincin pertama kali diamati pada tahun 1610 oleh astronom Galileo Galilei yang, karena keterbatasan resolusi teleskopnya, awalnya menggambarkannya sebagai dua planet yang lebih kecil di setiap sisi badan utama Saturnus, tampak bersentuhan secara fisik dengannya.

Pada 1659, astronom Belanda Christiaan Huygens menerbitkan Systema Saturniummenjadi orang pertama yang menggambarkannya sebagai sistem cincin tipis dan datar yang tidak menyentuh planet.

Itu juga menunjukkan bagaimana penampilan mereka berubah, dilihat dari Bumi, ketika kedua planet mengorbit matahari dan mengapa mereka tampak menghilang pada waktu tertentu. Ini karena geometri penglihatan mereka membuat kita melihatnya di Bumi secara berkala.

Cincin itu dapat dilihat oleh siapa saja dengan teropong yang sesuai atau teleskop halaman belakang yang sederhana. Melemparkan putih ke bola kuning pucat Saturnus, cincin-cincin itu hampir seluruhnya terdiri dari miliaran partikel air-es, yang berpendar melalui hamburan sinar matahari.

Di tengah bahan es ini terdapat endapan benda gelap dan berdebu. Dalam ilmu antariksa, istilah “debu” biasanya mengacu pada butiran kecil Dari material berbatu, mineral, atau kaya karbon yang terlihat lebih gelap dari es. Mereka juga secara kolektif disebut sebagai mikrometeorit. Butir-butir ini menembus tata surya.

Kadang-kadang, Anda dapat melihat mereka memasuki atmosfer Bumi pada malam hari sebagai petir. Medan gravitasi planet memiliki efek memperbesar atau memusatkan “jatuhan” debu planet ini.

Seiring waktu, musim gugur ini menambah massa planet dan mengubah komposisi kimianya. Saturnus adalah raksasa gas dengan diameter sekitar 60.000 km, sekitar 9,5 kali Bumi, dan massa sekitar 95 kali Bumi. Artinya, ia memiliki “sumur gravitasi” yang sangat besar (medan gravitasi yang mengelilingi objek di luar angkasa) dan sangat efektif mengarahkan butiran debu ke arah Saturnus.

kursus tabrakan

Cincin-cincin itu membentang dari sekitar 2.000 kilometer di atas puncak awan Saturnus hingga sekitar 80.000 kilometer, menempati ruang yang sangat luas. Saat debu yang jatuh melewatinya, ia bisa bertabrakan dengan partikel es di cincin. Seiring waktu, debu secara bertahap menggelapkan cincin dan menambah massanya.

Cassini-Huygens adalah pesawat ruang angkasa robotik yang diluncurkan pada tahun 1997. Ia mencapai Saturnus pada tahun 2004 dan memasuki orbit mengelilingi planet, di mana ia akan tetap berada hingga akhir misi pada tahun 2017. Penganalisis Debu Kosmik (CDA).

Menggunakan data dari CDA, penulis di makalah baru membandingkan populasi debu saat ini di ruang sekitar Saturnus dengan perkiraan massa material berdebu gelap di cincin. Mereka menemukan bahwa cincin itu tidak lebih dari 400 juta tahun dan mungkin setua 100 juta tahun. Ini mungkin tampak dalam skala waktu yang lama, tetapi itu kurang dari sepersepuluh dari 4,5 miliar tahun tata surya.

Ini juga berarti bahwa cincin tidak terbentuk bersamaan dengan Saturnus atau planet lain. Mereka, dalam istilah kosmik, merupakan tambahan baru di tata surya. Selama lebih dari 90% keberadaan Saturnus, mereka tidak ada.

Bintang Kematian

Ini mengarah ke misteri lain: Bagaimana cincin terbentuk pertama kali, mengingat semua planet besar dan bulan di tata surya terbentuk jauh lebih awal? Massa total cincin-cincin itu kira-kira setengah dari salah satu bulan es Saturnus yang lebih kecil, banyak di antaranya menampilkan fitur tumbukan masif di permukaannya.

Satu khususnya, Little Moon Mimasdijuluki Bintang Kematian, di permukaannya terdapat kawah tumbukan selebar 130 kilometer yang disebut Herschel.

Ini sama sekali bukan kawah terbesar di tata surya. Namun, Mimas hanya memiliki lebar sekitar 400 kilometer, sehingga tumbukan ini tidak membutuhkan banyak energi untuk melenyapkan bulan. Mimas terdiri dari es air, seperti halnya cincin-cincin itu, jadi mungkin saja cincin-cincin itu bisa terbentuk dari dampak dahsyat seperti itu.

cincin hujan

Apa pun bentuknya, masa depan cincin Saturnus tidak diragukan lagi. Benturan butiran debu pada partikel es terjadi dengan kecepatan sangat tinggi, memisahkan pecahan kecil es dan debu dari partikel induknya.

Sinar ultraviolet dari matahari menyebabkan bagian-bagian ini menjadi bermuatan listrik efek fotoelektrik. Seperti Bumi, Saturnus memiliki medan magnet, dan setelah diisi, potongan es kecil ini dilepaskan dari sistem cincin dan terperangkap oleh medan magnet planet.

Berkoordinasi dengan gravitasi planet raksasa, mereka kemudian diarahkan ke atmosfer Saturnus. “Hujan cincin” ini pertama kali diamati dari jauh oleh pesawat ruang angkasa Voyager 1 dan Voyager 2 selama penerbangan singkat mereka di Saturnus pada awal 1980-an.

di hari-hari terakhir Kertas dari 2018 Para ilmuwan menggunakan penghitungan debu, sekali lagi dari CDA, ketika Cassini terbang di antara cincin dan puncak awan Saturnus, untuk melihat berapa banyak es dan debu yang hilang dari cincin seiring waktu. Studi ini menunjukkan bahwa sekitar satu kumpulan cincin berukuran Olimpiade hilang ke atmosfer Saturnus setiap setengah jam.

Laju aliran ini telah digunakan untuk memperkirakan bahwa, mengingat massanya saat ini, cincin-cincin tersebut kemungkinan besar akan menghilang dalam waktu kurang dari 100 juta tahun. Cincin indah ini memiliki sejarah yang bergejolak, dan kecuali jika diperbarui dengan cara tertentu, cincin tersebut akan dilahap oleh Saturnus.

Gareth DorianRekan Penelitian Postdoctoral dalam Ilmu Antariksa, Universitas Birmingham

Artikel ini telah diterbitkan ulang dari Percakapan Di bawah Lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.