Bolehkah anda bayangkan Sistem Suria tanpa cincin Saturnus? Bolehkah anda membayangkan Bumi pada masa dinosaur berkeliaran di planet ini? Menurut makalah baru, keduanya mungkin bertepatan.
Data dari misi Cassini menunjukkan bahawa cincin Saturnus mungkin berusia 10 hingga 100 juta tahun. Mereka mungkin tidak ada di sana selama pemerintahan dinosaurus, dan sebenarnya mungkin merupakan perkembangan yang cukup moden di Sistem Suria kita.
Cassini mengumpulkan data ini semasa orbit terakhir sekitar Saturnus pada tahun 2017, 13 tahun setelah tiba di gergasi gas. Ketika kehabisan bahan bakar, pasukan Cassini mengirim kapal angkasa itu ke dalam rangkaian 22 orbit super dekat antara Saturnus dan cincinnya, 2600-3900 km (1600-2400 batu) di atas puncak awan. Data dari penyelaman tersebut membawa para saintis ke perkiraan usia baru ini untuk cincin Saturnus.
"Hanya dengan mendekati Saturnus di orbit akhir Cassini, kami dapat mengumpulkan pengukuran untuk membuat penemuan baru."
Pengarang utama kajian, Luciano Iess, pasukan sains radio Cassini, Sapienza University of Rome.
Dalam 6 dari 22 orbit dekat, Cassini menjalin hubungan radio dengan Bumi. Dengan memantau hubungan tersebut, para saintis dapat menentukan medan graviti Saturnus dan jisim cincinnya. Anggaran usia baru didasarkan pada data tersebut, dan hasilnya diterbitkan dalam makalah berjudul "Pengukuran dan implikasi medan gravitasi Saturn dan massa cincin."
Sebelum penyelaman mendalam ini, Cassini selalu berada di luar gelang, yang bermaksud bacaan graviti adalah kombinasi jisim Saturnus dan jisim cincin. Dengan menyelam di antara planet dan cincinnya, Cassini dapat memisahkan gravitasi Saturnus dari cincin, memungkinkan pengukuran jisim cincin.
Seperti tulisan baru, "Struktur dalaman Saturnus, kedalaman angin dan massa dan usia cincinnya mengekang pembentukan dan evolusi." Cassini dihantar ke Saturnus, sekurang-kurangnya sebagian, untuk memahami bagaimana semua faktor ini sesuai. Makalah ini melanjutkan dengan mengatakan, "Pengukuran gravitasi pada Saturnus dapat digunakan untuk menentukan jisim cincin, yang berkaitan dengan usia mereka dengan kaedah temu janji yang dinamis dan komposisi."
Makalah ini, yang diketuai oleh ahli pasukan sains radio Cassini, Luciano Iess, dari Universiti Sapienza Rome, hanya memfokuskan pada cincin A, B, dan C. Jisim cincin lain yang jauh lebih kecil, dianggap tidak dapat diabaikan.
"Hanya dengan mendekati Saturnus di orbit akhir Cassini, kami dapat mengumpulkan ukuran untuk membuat penemuan baru," kata penulis utama Luciano Iess. "Dan dengan karya ini, Cassini memenuhi tujuan mendasar misinya: tidak hanya untuk menentukan jisim cincin, tetapi untuk menggunakan maklumat untuk memperbaiki model dan menentukan usia cincin."
Bagaimana Jisim Cincin Saturnus Beritahu Kita Umur Mereka?
Para saintis sudah tahu ada hubungan antara jisim cincin Saturnus dan usia mereka. Semakin rendah jisim cincin, semakin muda mereka. Ini kerana cincinnya terang dan kebanyakannya terbuat dari ais. Dalam jangka waktu yang lama, mereka akan terkontaminasi oleh puing-puing dan menjadi gelap, menandakan usia yang lebih besar. Juga, untuk menjadi lebih tua, mereka harus jauh lebih besar untuk bertahan selama ini. Mereka tidak boleh tua dan cerah. Oleh kerana sekarang para saintis mempunyai pengiraan jisim cincin yang lebih baik, mereka dapat mengira usia dengan lebih tepat.
Anggaran usia cincin ini bertentangan dengan kajian terdahulu berdasarkan data Cassini. Satu kajian tahun 2008 menunjukkan bahawa cincin itu berusia berbilion tahun. Selama bertahun-tahun, kajian lain membuat kes yang serupa. Tetapi sehingga sekarang, tidak ada kajian yang dapat mengukur ukuran jisim yang tepat.
Masalah bagaimana cincin yang terbentuk masih ada. Bukti baru cincin muda memberi kepercayaan kepada teori-teori bahawa mereka terbentuk dari komet yang mengembara terlalu dekat dan terkoyak oleh gravitasi Saturnus - atau oleh peristiwa yang memecah generasi awal bulan yang sejuk.
"Untuk cincin yang lebih muda, ia memerlukan komet, atau centaur (salah satu kumpulan objek kecil, berais), atau mungkin juga bulan bergerak terlalu dekat dengan Saturnus. Graviti Saturnus akan memecahkan objek itu dan kemudian bit yang tinggal akan membentuk cincin, ”jelas Linda Spilker, saintis projek Cassini Nasa, pada tahun 2017.
Sudah lama difikirkan bahawa cincin itu berusia berbilion tahun, dan terbentuk tidak lama setelah Saturnus melakukannya. Tetapi ketika para saintis mengusahakan masalah tersebut, dan ketika kami mendapat data yang lebih baik dan lebih baik, pandangan itu semakin hilang. Ia kelihatan lebih seperti sesuatu yang terlalu dekat dengan Saturnus sejak kebelakangan ini dan berpecah, membentuk cincin.
Berapa Berat Cincin Saturnus?
Mengikut ukuran baru ini, jisim cincin Saturnus adalah (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, atau kira-kira 15.4 sextillion kg. Oleh itu, cincin mempunyai jisim kira-kira separuh daripada Mimas bulan Saturnus. Oleh itu, anda mempunyai sesuatu yang menarik untuk dinyatakan di pesta koktel anda yang seterusnya.
Sumber:
- Kertas penyelidikan: Pengukuran dan implikasi medan graviti Saturnus dan jisim cincin
- Siaran Akhbar: Nass's Cassini Data Show Saturn's Rings Relatif Baru
- Berita BBC: Cassini mengisyaratkan pada usia muda untuk cincin Saturnus
- Wikipedia: Cincin Saturnus
- Space Magazine: Saturn's Rings Mungkin Berusia Berbilion Tahun
