مطالعه جدید: حلقه‌های زحل برخلاف برخی نظریات هم‌دوره دایناسورها نیستند
یک مطالعه جدید نشان می دهد که حلقه های زحل ممکن است بسیار قدیمی تر از آن چیزی باشند که قبلا تصور می شد. برخلاف نظریه‌هایی که این حلقه‌ها را جوان‌تر از دایناسورها می‌دانستند (حدود ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال)، این تحقیق جدید نشان می‌دهد که این ساختارهای یخی ممکن است تقریباً در همان زمان شکل‌گیری زحل یعنی حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش شکل گرفته باشند.
دانشمندان مدت‌هاست که درباره سن حلقه‌های زحل اختلاف نظر دارند. برخی معتقد بودند که حلقه ها همزمان با تولد زحل از بقایای یخی باقی مانده از شکل گیری منظومه شمسی تشکیل شده اند. در مقابل، گروهی دیگر معتقد بودند که این حلقه‌ها بسیار جوان‌تر هستند و زمانی تشکیل شدند که گرانش زحل یک دنباله‌دار یا قمر یخی را شکست و این ذرات را در مدار خود به دام انداخت.
دانشمندان پیشنهاد کردند که یکی از راه‌های تعیین سن حلقه‌ها، بررسی میزان آلودگی ناشی از برخورد ریزشهاب‌ها با ذرات یخ در حلقه‌ها است. با گذشت زمان، برخورد این ریزشهاب‌سنگ‌ها باید سطح ذرات یخ را کثیف کرده باشد. بنابراین درخشندگی و تمیزی انگشترها می تواند نشانه قدمت آنها باشد.
(سیارک ها ذرات کوچکی به اندازه دانه های شن هستند که در فضای بین سیاره ای حرکت می کنند.)
وقتی فضاپیمای کاسینی ناسا در سال ۲۰۰۴ به زحل رسید، متوجه شد که حلقه‌های زحل نسبتاً روشن و تمیز هستند. بنابراین، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این حلقه‌ها نسبتاً جوان هستند و احتمالاً بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال قدمت دارند. تقریباً همزمان با دایناسورها. دایناسورها حدود ۲۳۰ میلیون سال پیش روی زمین ظاهر شدند و تا حدود ۶۵ میلیون سال پیش بر زمین تسلط داشتند.
اما این سن کم برای زحل و منظومه شمسی که ۴ میلیارد و ۵۰۰ میلیون سال قدمت دارند عجیب به نظر می رسید. ریوکی هیودو، دانشمند سیاره‌شناسی در موسسه علوم توکیو و نویسنده اصلی این مطالعه جدید، می‌گوید:
“این ایده که حلقه های زحل جوان هستند در زمینه تاریخ طولانی تکامل منظومه شمسی بسیار غیر معمول به نظر می رسید. این سن حدود چند میلیون سال است که مربوط به دوران دایناسورها در زمین است؛ در حالی که منظومه شمسی به ثبات نسبی رسیده بود. در آن زمان
توسعه مدل های سه بعدی برای تخمین سن حلقه ها
بر اساس مطالعه جدیدی که اخیراً در مجله Nature Geoscience منتشر شده است، حلقه های زحل ممکن است بسیار قدیمی تر از آن چیزی باشند که قبلا تصور می شد. هیودو می گوید:
در طول شکل‌گیری زحل یا آخرین بمباران سنگین (LHB)، حدود ۴ میلیارد سال پیش، منظومه شمسی بسیار ناپایدار و متلاطم بود. رویدادهای مهمی مانند تشکیل حلقه‌های زحل.”
برای بررسی سن حلقه‌ها، هیودو و همکارانش مدل‌های سه‌بعدی برخورد شهاب‌های کوچک با حلقه‌ها را توسعه دادند. به گفته محققان، این برخوردها با سرعتی در حدود ۱۰۸۰۰۰ کیلومتر در ساعت رخ می دهد و می تواند دمایی بیش از ۹۷۲۵ درجه سانتیگراد ایجاد کند که شهاب سنگ های کوچک را تبخیر می کند. سپس گاز تولید شده در میدان مغناطیسی زحل منبسط، سرد و متراکم شده و ذرات باردار الکتریکی و ذرات ریز را تشکیل می دهد.
شبیه‌سازی‌ها نشان داد که این ذرات باردار معمولاً یا با زحل برخورد می‌کنند، از میدان گرانشی آن فرار می‌کنند یا به جو سیاره کشیده می‌شوند. فقط مقدار کمی از این ماده وارد حلقه ها می شود. بنابراین حلقه ها نسبتا تمیز می مانند. به گفته هیودو: حلقه هایی که ظاهری تمیز دارند لزوماً به معنای جوان بودن آنها نیست.
یافته‌های جدید داده‌های کاسینی را رد نمی‌کند: هیودو تاکید کرد: ما نشان داده‌ایم که تفسیر ما از داده‌های کاسینی ممکن است اشتباه باشد.
حلقه های زحل احتمالاً هم سن این غول گازی هستند
به گفته محققان، با توجه به داده های کاسینی از میزان آلودگی مشاهده شده در حلقه ها و با توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازی های انجام شده در این مطالعه، حلقه های زحل ممکن است بسیار قدیمی باشند. همچنین، این فرآیند نه تنها بر حلقه‌های زحل، بلکه بر ظاهر حلقه‌های اورانوس، نپتون و حتی قمرهای یخی اطراف سیارات غول‌پیکر نیز تأثیر می‌گذارد.
هیودو گفت: «من معتقدم حلقه‌های زحل احتمالاً بسیار قدیمی هستند، حدود ۴ تا ۴.۵ میلیارد سال سن دارند. به عنوان یک دانشمند سیاره‌شناسی که شکل‌گیری منظومه شمسی را مطالعه می‌کند، این نتیجه‌گیری برای من منطقی‌تر است.»
اکنون محققان در حال انجام آزمایش هایی برای شبیه سازی برخورد ریزشهاب ها با ذرات یخ در آزمایشگاه هستند.
هیودو همچنین تیم‌های علمی را در چندین مأموریت اکتشافی سیاره‌ای ژاپنی هدایت می‌کند که یکی از آنها در آینده می‌تواند به مطالعه دقیق‌تر حلقه‌های زحل اختصاص یابد. وی اعلام کرد:
چنین ماموریتی به ما این امکان را می‌دهد تا از فاصله بسیار نزدیک‌تری نسبت به کاسینی به حلقه‌ها نزدیک شویم و مستقیماً اثرات ضربه‌ها را مشاهده کنیم یا شواهد غیرمستقیم را جمع‌آوری کنیم که می‌تواند اطلاعات بیشتری در مورد سن حلقه‌ها ارائه دهد.»
منبع: دیجیاتو
