Saturnovi prstani so stvar lepote. Skozi stoletja so zbujali radovednost legij astronomov, a o njih je še vedno znanega zelo malo.
Sorodne vsebine
- Oglejte si tri od Saturnovih lunskih pozorov na družinski fotografiji
- Namig, da bi imela Saturnova luna hidrotermalne odprtine - in podpirala življenje
- Saturnovi prstani se lahko drobijo na eno luno
Koliko so stari? Kako so prišli tja? Ali služijo kakšnemu namenu? Nobeno od teh vprašanj nima dokončnih odgovorov. Tudi število obročev se razlikuje glede na to, kako poteka štetje.
Prstane je Galileo prvič opazil leta 1610. On in drugi zgodnji astronomi sploh niso bili prepričani, ali so obroči, ker se zdi, da občasno izginjajo - funkcija tankih pasov, ki jih včasih vidimo ob robu. Toda nadzorovan eksperiment 50 ali več let po odkritju Galileja je dokazal, da gre v resnici za prstane.
V naslednjih nekaj stoletjih pa o teh obročih nismo izvedeli veliko več, dokler vesoljska plovila Pioneer in Voyager v zgodnjih osemdesetih letih niso izvajala letenja šestega planeta s sonca. Znanje se je pospešilo z misijo Cassini-Huygens - skupnim projektom NASA, Evropske vesoljske agencije in italijanske vesoljske agencije, ki je zasnovan za preizkušanje vseh vidikov Saturna, njegovih lun in prstanov. 4.600-kilogramsko vesoljsko plovilo Cassini - eno največjih in najbolj zapletenih medplanetarnih vozil, ki so bile kdajkoli zgrajene - je v Saturn prispelo leta 2004, po sedemletni poti. Odtlej prenaša fantastične slike in podatke. Cassini naj bi se končal leta 2008, vendar je bila njegova misija že večkrat podaljšana, trenutno pa je predviden za smrt leta 2017.
Zakaj preučevati prstane? "Prsteni pravzaprav niso tako pomembni, če bi rekel, kar bi nas lahko naučili, " pravi John Weiss, docent fizike na univerzi St. Martin v Laceyju v Washingtonu. "Glavni razlog, za katerega mislim, da ga večina od nas študira, je to, ker je tam skrivnost, česar ne razumemo, " doda Weiss, ki je po doktoratu deloval kot specialist za slikanje na misiji Cassini in se od takrat osredotoča na dinamika Saturnovih obročev.
Prstani lahko ponujajo tudi namige o tem, kako se oblikujejo planeti, in o orbitalni dinamiki, pravi.
Na tej simulirani sliki Saturnovih prstanov barva prikazuje velikosti delcev obroča v različnih regijah na podlagi izmerjenih učinkov treh radijskih signalov. Tri vesoljna radijska signala valovne dolžine 0, 94, 3, 6 in 13 centimetrov (pasovi Ka-, X- in S) so bili poslani iz vesoljskega plovila Cassini skozi obroče na Zemljo. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) 
Panoramski pogled je bil ustvarjen s kombiniranjem 165 slik, ki jih je posnela širokokotna kamera Cassini v skoraj treh urah 15. septembra 2006. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) 
Pogled na Saturn iz četrtega leta misije Cassini leta 2000. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) Prevladujoča modrost je bila, da so prstani nastali pred približno 100 milijoni let - pravi mladenič v primerjavi s 4, 5 milijard let starim osončjem. Toda leta 2014 so znanstveniki z univerze v Koloradu pri Boulderju, oboroženi s podatki Cassinija, ugotovili, da so bili obročki tam na začetku in so res stari od približno 4 do 5 milijard let.
Deloma so starost obročkov ocenili tako, da so pregledali zrnca ledu, ki jih sestavlja večina. Weiss je predvsem voda, z malo metana in ogljikovega dioksida, pravi Weiss. Včasih led prekrije nekaj skalnega materiala, saj delci sčasoma vremensko vplivajo, izgubijo nekaj odboja. Sčasoma se lahko nabere tudi prašni sloj. Na ta način lahko starost ocenimo z odsevnostjo, toda kolordska raziskava je pokazala, da so lahko tudi sijoči odsevni delci stari.
"Všeč bi mi bila ideja, da bi bili ti prstani že od nekdaj okoli Saturna, a nimam drugega razloga za to, da poleg estetike, " pravi Weiss. Ni jasno, ali bodo ugotovitve v Koloradu čez čas zdržale, dodaja.
Kako so torej delci prišli tja? Ena teorija je, da obroči sestavljajo ostanke lun, ki so jih razbili meteoriti. Lahko pa ostanejo ostanki kometa, ki se je razpadel. Weiss pravi, da ne misli, da je dovolj dokazov, ki bi lahko rekli, kar je najverjetneje.
Za zdaj astronomi štejejo osem glavnih obročev. Ko so odkrili, je vsaka dobila črko abecede (ni ravno najhitrejša nomenklatura za tako navdušujoč planet). Vendar se ne pojavljajo po abecednem redu. Deluje navzven od Saturna, prvi so obroči C, B in A. Obroč D je blede in najbližji planetu. F obroč je ozek in je tik zunaj A obroča. Poleg tega sta dva šibkejša obroča, G in E. Med prstani, ki so bili poimenovani, obstajajo vrzeli, in znotraj obročev so obroči, ki so prstane povečali na tisoče.
Na splošno se obroči razprostirajo približno 175.000 milj od Saturna - skoraj razdalja med Zemljo in Luno. Vendar se razlikujejo po širini in višini - nekateri so visoki le 30 čevljev.
Obrt Cassini je naredil nekaj zanimivih odkritij o prstanih - vključno s tem, da so Saturnove lune v obročih sprožile valove in da jih majhni "propelerski" predmeti v obročih spreminjajo. Astronomi to pozorno spremljajo in upajo, da bodo videli, kako spreminjajo svojo orbito in kakšen vpliv bi lahko imeli v prihodnosti.
Ko se Cassini v letu 2017 odreže svoji misiji, inženirji načrtujejo pot, ki jo bo upal varno manevrirati skozi obroče, ne da bi jih delci uničili, tako da lahko snema slike znotraj obročev in vrzeli. Obrt bo nato končal življenje v plamenu, ko bo zadel Saturnovo atmosfero - če bo tako daleč.
"Torej, ko se bo spuščal, bo šlo navzdol z labodjo pesmijo, " pravi Weiss, ki je izpovedoval nekaj žalosti, da je razmišljal o smrti vesoljskega plovila.
Vaša je naloga Ask Smithsonian.
