Telah lama diketahui bahawa cincin Saturnus bukanlah gelung yang sempurna seperti yang terdapat di teleskop amatur kecil, dan ketika kapal angkasa Cassini memasuki orbit sekitar Saturnus, gangguan cincin cincin B besar menjadi semakin jelas. Para saintis terpegun dengan struktur menegak yang menjulang tinggi, pinggiran kerang pada cincin, dan ciri seperti baling-baling yang aneh. Tetapi para saintis kini telah menemui penyebab ciri-ciri aneh ini: Wilayah ini bertindak seperti galaksi lingkaran, kata Carolyn Porco, ketua pasukan pencitraan Cassini.
"Kami telah menjumpai apa yang kami harapkan akan kami temui ketika kami melakukan perjalanan dengan Cassini hampir 13 tahun yang lalu," kata Porco, "(dan mendapat) keterlihatan ke dalam mekanisme yang tidak hanya memahat cincin Saturnus, tetapi cakerawala dari skala yang jauh lebih besar, dari sistem suria, seperti kita sendiri, hingga ke galaksi spiral gergasi. "
Cincin B adalah salah satu kawasan yang paling dinamis di cincin Saturnus, dan mengejutkan, para saintis mengatakan, cincin itu berperilaku seperti versi miniatur galaksi Bima Sakti kita sendiri.
Ketika kapal angkasa Voyager terbang oleh Saturnus pada tahun 1980 dan 1981, para saintis melihat bahawa pinggir luar cincin B planet ini berbentuk seperti bola sepak yang berputar dan rata oleh gangguan graviti Mimas. Tetapi jelas, walaupun dalam penemuan Voyager, bahawa tingkah laku cincin B luar jauh lebih kompleks daripada apa yang mungkin dilakukan oleh Mimas sahaja.
Melalui analisis beribu-ribu gambar Cassini cincin B yang diambil dalam jangka masa empat tahun, Porco dan pasukannya telah menemukan sumber paling banyak kerumitan: sekurang-kurangnya tiga corak gelombang berputar tambahan, atau ayunan, yang memutarbelitkan Tepi cincin B.
Berayun bergerak di sekitar cincin dengan kelajuan yang berbeza dan gerakan kecil, rawak zarah cincin memberi tenaga ke gelombang yang merambat ke luar melintasi cincin dari sempadan dalam, memantulkan tepi luar cincin B (yang menjadi terdistorsi sebagai hasil), dan kemudian bergerak ke dalam sehingga ia mencerminkan batas dalam. Pantulan bolak-balik yang berterusan ini diperlukan agar corak gelombang ini tumbuh dan menjadi kelihatan sebagai penyimpangan di pinggir luar cincin B.
Tonton video ayunan.
Getaran ini, dengan satu, dua atau tiga lobus, tidak diciptakan oleh bulan. Mereka sebaliknya muncul secara spontan, sebahagiannya kerana cincinnya cukup padat, dan tepi cincin B cukup tajam, untuk gelombang tumbuh sendiri dan kemudian memantulkan di tepi.
Gerakan kecil dan rawak partikel cincin memberi tenaga kepada gelombang dan menyebabkannya tumbuh. Hasil baru mengesahkan ramalan era Voyager bahawa proses yang sama dapat menjelaskan semua bentuk gelombang kacau yang membingungkan yang terdapat di cincin padat Saturnus, dari puluhan meter hingga beratus-ratus kilometer.
"Proses ini telah disahkan untuk menghasilkan ciri gelombang di cincin padat Saturnus yang berskala kecil ... kira-kira 150 meter atau lebih," tulis Porco dalam fitur "Kapten Log" di laman web CICLOPS (pencitraan Cassini). "Bahwa sekarang juga menghasilkan gelombang skala besar, beratus-ratus kilometer di cincin B luar menunjukkan bahawa ia dapat beroperasi dalam cincin padat pada semua skala spasial."
"Getaran ini wujud dengan alasan yang sama bahawa tali gitar mempunyai mod osilasi semula jadi, yang boleh teruja apabila dipetik atau diganggu," kata Joseph Spitale, rakan sekutu pencitraan Cassini dan pengarang utama artikel baru dalam Jurnal Astronomi, yang diterbitkan hari ini . "Cincin itu juga mempunyai frekuensi ayunan semula jadi, dan itulah yang kami amati."
Ahli astronomi percaya ayunan "bersemangat" seperti itu terdapat dalam sistem cakera lain, seperti galaksi cakera spiral dan cakera proto-planet yang terdapat di sekitar bintang yang berdekatan, tetapi mereka belum dapat secara langsung mengesahkan keberadaannya. Pemerhatian baru mengesahkan gelombang besar gelombang pertama jenis ini dalam cakera besar bahan di mana sahaja di alam semula jadi.
Gelombang kegembiraan diri pada skala kecil 100 meter (300 kaki) sebelumnya telah diperhatikan oleh instrumen Cassini di beberapa wilayah cincin padat dan telah dikaitkan dengan proses yang disebut "kelewatan likat."
"Biasanya kelikatan, atau ketahanan terhadap aliran, meredam gelombang - cara gelombang suara bergerak di udara akan mati," kata Peter Goldreich, ahli teori cincin planet di Institut Teknologi California. "Tetapi penemuan baru menunjukkan bahawa, di bahagian paling padat cincin Saturnus, kelikatan sebenarnya menguatkan gelombang, menjelaskan alur misteri yang pertama kali dilihat dalam gambar yang diambil oleh kapal angkasa Voyager."
"Betapa memuaskannya untuk akhirnya menemukan satu penjelasan untuk sebagian besar, jika tidak semua, dari struktur tampak kacau yang pertama kali kita lihat di kawasan cincin padat Saturnus dengan Voyager," kata Porco, "dan sejak itu telah melihat secara terperinci dengan Cassini . "
Sumber: JPL, CICLOPS
