من أين أتت حلقات زحل؟

Send

وكان د. هو أيضًا المستشار العلمي لـ Battlestar Galactica و Eureka وفيلم Gravity.

مايك براون أستاذ علم الفلك الكوكبي في كالتك. يُعرف باسم الرجل الذي قتل بلوتو ، بفضل اكتشاف فريقه لإريس وأشياء أخرى من حزام كويبر.

سألناهم مؤخرًا عن أشياء كثيرة - إليكم ما شاركوه معنا حول حلقات زحل.

تحدد حلقات زحل المهيبة والأيقونية الكوكب ، ولكن من أين أتت؟

كيفين جرازير: "حلقات زحل ، سؤال جيد. والجواب مختلف اعتمادًا على الحلقة التي نناقشها ".

هذا هو الدكتور كيفين جرازير ، عالم الكواكب الذي عمل في مهمة كاسيني التابعة لناسا أو أكثر من 15 عامًا ، حيث درس حلقات زحل بشكل مكثف.

مايك براون: "حلقات زحل - الأشياء الغريبة حول حلقات زحل هي أنه يجب ألا تكون هناك ، حقًا ، بمعنى أنها لا تستمر طويلًا. لذا ، إذا تم تركهم للتو من وقت تشكيل زحل ، فسيكونون قد رحلوا الآن. كانوا يعملون ببطء في طريقهم إلى زحل ويحترقون ويذهبون. ومع ذلك هم هناك. لذا فهي إما جديدة نسبيًا أو يتم تجديدها باستمرار بطريقة أو بأخرى. يبدو "التجديد المستمر" غريبًا و "الجديد نسبيًا" يبدو أيضًا غريبًا نوعًا ما. شيء ما انكسر - قمر كبير انفجر ، أو انفجر مذنب - كان يجب أن يحدث شيء مؤخرًا نسبيًا. وفي الآونة الأخيرة نسبيًا ، هذا يعني منذ مئات الملايين من السنين لشخص مثلي ".

وهذا مايك براون ، أستاذ جيولوجيا الكواكب في Caltech ، الذي يدرس العديد من الأجسام الجليدية في النظام الشمسي.

تبدأ حلقات زحل على ارتفاع 7000 كيلومتر فقط فوق سطح الكوكب ، وتمتد إلى ارتفاع 80 ألف كيلومتر. لكنهم نحيفون للغاية ، يبلغ عرضهم 10 كيلومترات فقط في بعض النقاط.

لقد عرفنا عن حلقات زحل منذ عام 1610 ، عندما كان غاليليو أول شخص يدير التلسكوب عليها. كان القرار بدائيًا ، وكان يعتقد أنه رأى "مقابض" مرتبطة بزحل ، أو ربما ما كانت أقمارًا كبيرة على كلا الجانبين.

في عام 1659 ، باستخدام تلسكوب أفضل ، اكتشف الفلكي الهولندي كريستيان هيجنز أن هذه "المقابض" كانت في الواقع حلقات. وأخيرًا في سبعينيات القرن التاسع عشر ، تمكن الفلكي الإيطالي جيوفاني كاسيني من حل الخواتم بمزيد من التفاصيل ، حتى أنه لاحظ أكبر فجوة في الحلقات.

كانت مهمة كاسيني ، التي سميت باسم جيوفاني ، مع زحل منذ ما يقرب من عقد ، مما سمح لنا بمشاهدة الحلقات بتفاصيل لا تصدق. كان تحديد أصل حلقات زحل وتطورها أحد أهدافه.

وتستمر الحجة حتى الآن:

كيفين جرازير: "هناك نقاش قديم حول ما إذا كانت الحلقات قديمة أم جديدة. وهذا يسير ذهابًا وإيابًا - فقد كان يسير ذهابًا وإيابًا للأعمار ولا يزال يتنقل ذهابًا وإيابًا. هل هم كبار السن أم كانوا هناك لفترة طويلة من الزمن؟ هل هم جدد؟ لا أعرف ما أفكر به ، لأكون صادقًا تمامًا. أنا لا أكون مترددًا ، فأنا لا أعرف ماذا أفكر بعد الآن ".

تشير الأدلة من مركبة فوييجر الفضائية التابعة لوكالة ناسا إلى أن المواد الموجودة في حلقات زحل كانت صغيرة. ربما حطم مذنب أحد أقمار زحل خلال بضع مئات الملايين من السنين الماضية ، مما خلق الحلقات التي نراها اليوم. إذا كان هذا هو الحال ، فما هو الحظ الرائع الذي وصلنا إليه هنا لمشاهدة الحلقات في شكلها الحالي.

ولكن عندما وصلت كاسيني ، أظهرت دليلاً على تحديث حلقات زحل ، وهو ما قد يفسر سبب ظهورها صغيرة جدًا. ربما كانت قديمة على كل حال.

كيفين غرازيير: "إذا كانت حلقات زحل قديمة ، لكان القمر قد اقترب من زحل جدًا وتمزقه بسبب ضغوط المد والجزر. كان يمكن أن يكون هناك تصادم للأقمار. كان يمكن أن يكون تمريرة من جسم قريب ، لأنه في الأيام الأولى من تكوين الكواكب ، كان هناك العديد من الأشياء التي تتخطى زحل. ربما كان لدى زحل هالة من المواد في الأيام الأولى التي كانت مرتبطة بشكل فضفاض بالقمر ".

هناك حلقة واحدة نعلم أنه يتم تحديثها على وجه اليقين ...

كيفين جرازير: "الحلقة الإلكترونية ، بالتأكيد حلقة جديدة ، لأن الحلقة الإلكترونية تتكون من جزيئات ثلج بحجم ميكرون تقريبًا. وجزيئات الجليد بحجم الميكرون لا تدوم في الفضاء. إنهم يتلصقون ويتسامحون - يرحلون في فترات زمنية قصيرة جدًا ، وقد عرفنا ذلك. وهكذا عندما ذهبنا إلى كوكب زحل مع كاسيني ، عرفنا أن نبحث عن مصدر للأعتدة لأننا كنا نعلم أن المكونات الفردية للحلقة الإلكترونية لا تدوم ، لذلك يجب تجديدها. لذا فإن E-Ring تقف بمفردها عن النظام المعمول به ، و E-Ring جديدة تمامًا. "

في عام 2005 ، اكتشف العلماء أن القمر الإلكتروني زحل يتم تجديده باستمرار بواسطة القمر إنسيلادوس. تسبب البراكين البردية الجليد الجليدي في الفضاء من سلسلة من الشقوق في القطب الجنوبي.

إذن من أين أتت حلقات زحل؟ لا نعلم. هل الجديد أم القديم؟ لا نعلم. إنه مجرد سر كبير آخر في النظام الشمسي.

يمكنك متابعة كيفين جرازير ومايك براون في صفحاتهم على Google+!