Οι δακτύλιοι και η κλίση του Κρόνου μπορεί να προέρχονται από ένα φεγγάρι που λείπει

Οι δακτύλιοι και η κλίση του Κρόνου μπορεί να προέρχονται από ένα φεγγάρι που λείπει

September 15, 2022 0 Von admin

Ένα μόνο, καταδικασμένο φεγγάρι θα μπορούσε να ξεκαθαρίσει μερικά μυστήρια για τον Κρόνο.

Αυτό το υποθετικό χαμένο φεγγάρι, που ονομάστηκε Chrysalis, θα μπορούσε να είχε βοηθήσει να ανατραπεί ο Κρόνοςοι ερευνητές προτείνουν 15 Σεπτεμβρίου σε Επιστήμη. Το τροχιακό χάος που ακολούθησε θα μπορούσε τότε να οδήγησε στο θάνατο του φεγγαριού, τεμαχίζοντας το για να σχηματίσει τους εμβληματικούς δακτυλίους που περικυκλώνουν τον πλανήτη σήμερα.

«Μας αρέσει γιατί είναι ένα σενάριο που εξηγεί δύο ή τρία διαφορετικά πράγματα που προηγουμένως θεωρείτο ότι δεν σχετίζονται», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Jack Wisdom, πλανητολόγος στο MIT. «Τα δαχτυλίδια σχετίζονται με την κλίση, ποιος θα το μάντευε ποτέ αυτό;»

Οι δακτύλιοι του Κρόνου φαίνονται εκπληκτικά νέοι, μόλις 150 εκατομμύρια χρόνια περίπου (SN: 14/12/17). Αν οι δεινόσαυροι είχαν τηλεσκόπια, μπορεί να είχαν δει έναν Κρόνο χωρίς δακτύλιο. Ένα άλλο μυστηριώδες χαρακτηριστικό του γίγαντα αερίου είναι η κλίση του σχεδόν 27 μοιρών σε σχέση με την τροχιά του γύρω από τον ήλιο. Αυτή η κλίση είναι πολύ μεγάλη για να έχει σχηματιστεί όταν το έκανε ο Κρόνος ή για να είναι το αποτέλεσμα συγκρούσεων που έριξαν τον πλανήτη.

Οι πλανητολόγοι υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι η κλίση σχετίζεται με τον Ποσειδώνα, λόγω μιας σύμπτωσης στο χρονοδιάγραμμα μεταξύ του τρόπου με τον οποίο κινούνται οι δύο πλανήτες. Ο άξονας του Κρόνου ταλαντεύεται, ή προχωρά, σαν μια περιστρεφόμενη κορυφή. Ολόκληρη η τροχιά του Ποσειδώνα γύρω από τον Ήλιο επίσης ταλαντεύεται, σαν ένα ταλαιπωρημένο χούλα χουπ.

Οι περίοδοι και των δύο μεταπτώσεων είναι σχεδόν ίδιες, ένα φαινόμενο γνωστό ως αντήχηση. Οι επιστήμονες θεώρησαν ότι η βαρύτητα από τα φεγγάρια του Κρόνου – ειδικά το μεγαλύτερο φεγγάρι, τον Τιτάνα – βοήθησε τις πλανητικές μεταπτώσεις να ευθυγραμμιστούν. Αλλά ορισμένα χαρακτηριστικά της εσωτερικής δομής του Κρόνου δεν ήταν αρκετά γνωστά για να αποδειχθεί ότι οι δύο χρονισμοί σχετίζονταν.

Ο Wisdom και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν μετρήσεις ακριβείας του βαρυτικού πεδίου του Κρόνου από το διαστημόπλοιο Cassini, το οποίο βυθίστηκε στον Κρόνο το 2017 μετά από 13 χρόνια περιφοράς γύρω από τον γίγαντα αερίου, για να καταλάβουν τις λεπτομέρειες της εσωτερικής του δομής (SN: 15/9/17). Συγκεκριμένα, η ομάδα υπολόγισε τη στιγμή αδράνειας του Κρόνου, ένα μέτρο για το πόση δύναμη χρειάζεται για να ανατραπεί ο πλανήτης. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η στιγμή της αδράνειας είναι κοντά, αλλά όχι ακριβώς, σε αυτό που θα ήταν εάν η περιστροφή του Κρόνου ήταν σε τέλειο συντονισμό με την τροχιά του Ποσειδώνα.

«Υποστηρίζουμε ότι είναι τόσο κοντά, δεν θα μπορούσε να έχει συμβεί τυχαία», λέει ο Wisdom. «Εκεί μπήκε αυτός ο δορυφόρος Χρυσαλίδα».

Αφού εξέτασαν μια σειρά από άλλες εξηγήσεις, ο Wisdom και οι συνεργάτες του συνειδητοποίησαν ότι ένα άλλο μικρό φεγγάρι θα είχε βοηθήσει τον Τιτάνα να φέρει σε συντονισμό τον Κρόνο και τον Ποσειδώνα προσθέτοντας τα δικά του βαρυτικά ρυμουλκά. Ο Τιτάνας απομακρύνθηκε από τον Κρόνο έως ότου η τροχιά του συγχρονίστηκε με αυτή της Χρυσαλίδας. Τα ενισχυμένα βαρυτικά λακτίσματα από το μεγαλύτερο φεγγάρι έστειλαν το καταδικασμένο μικρότερο φεγγάρι σε έναν χαοτικό χορό. Τελικά, η Χρυσαλίδα πλησίασε τόσο κοντά στον Κρόνο που βοσκούσε τα σύννεφα του γιγαντιαίου πλανήτη. Ο Κρόνος διέλυσε το φεγγάρι και έστριψε αργά τα κομμάτια του στους δακτυλίους.

Οι υπολογισμοί και οι προσομοιώσεις υπολογιστή έδειξαν ότι το σενάριο λειτουργεί, αν και όχι συνεχώς. Από τα 390 σενάρια προσομοίωσης, μόνο τα 17 έληξαν με τη Χρυσάλη να διαλύεται για να δημιουργήσει τα δαχτυλίδια. Και πάλι, τεράστιοι, εντυπωσιακοί δακτύλιοι όπως του Κρόνου είναι επίσης σπάνιοι.

Το όνομα Chrysalis προήλθε από αυτό το θεαματικό τέλος: „A chrysalis είναι ένα κουκούλι μιας πεταλούδας“, λέει ο Wisdom. «Ο δορυφόρος Chrysalis ήταν αδρανής για 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, πιθανώς. Τότε ξαφνικά αναδύθηκαν από αυτό οι δακτύλιοι του Κρόνου».

Η ιστορία συνδέεται, λέει ο πλανητολόγος Λάρι Εσπόζιτο από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα εργασία. Αλλά δεν είναι απόλυτα πεπεισμένος. «Νομίζω ότι είναι όλα εύλογα, αλλά ίσως όχι τόσο πιθανά», λέει. «Αν ο Σέρλοκ Χολμς λύνει μια υπόθεση, ακόμη και η απίθανη εξήγηση μπορεί να είναι η σωστή. Αλλά δεν νομίζω ότι είμαστε ακόμα εκεί».