راز شکل‌گیری حلقه‌های زحل آشکار شد
سعی کنید سیاره زحل را بدون حلقه‌هایش تصور کنید. حالا فرض کنید دو قمر بزرگ یخی کم‌کم به یکدیگر نزدیک می‌شوند و بوم! انفجاری عظیم دو جسم جامد را به قطعات یخی کوچک تبدیل می‌کند. تکه‌های شبیه به الماس در تاریکی پراکنده می‌شوند. تعداد زیادی قطعه‌ی یخی هم به زحل نزدیک می‌شوند، آنجا می‌ماندند و رقصی هماهنگ را با این سیاره آغاز می‌کنند.
درنهایت، قطعه‌های به‌جامانده حلقه‌های درخشان و زیبای زحل را تشکیل می‌دهند. چنین چشم‌انداز زیبایی حاصل تلاش برای پاسخگویی به یکی از بزرگ‌ترین رازهای منظومه‌ی شمسی است: حلقه‌های زحل از کجا آمده‌اند و چگونه شکل گرفتند؟
به گزارش نیویورک‌تایمز، هفته‌ی گذشته پژوهشی در مجله‌ی Astrophysical منتشر شد که نشان می‌داد حلقه‌های زحل نه‌تنها مربوط به میلیاردها سال پیش نیستند، بلکه بر اساس مقیاس نجومی در گذشته‌ای نزدیک تشکیل شده‌اند. این حلقه‌ها که تنها چندصد میلیون سال قدمت دارند، احتمالا حاصل برخورد دو قمر منجمد در ابعاد متوسط بودند. جیکوب کگریس، پژوهشگر مرکز پژوهشی آمس ناسا می‌گوید: «عالی میشد اگر دایناسورها تلسکوپ داشتند و می‌توانستند این چشم‌انداز زیبا را ببینند.»
دکتر کگریس و همکارانش، فرضیه‌ی حلقه‌های جوان‌تر زحل را با استفاده از تاسیسات رایانش پیشرفته در مرکز تحقیقات غیرمتمرکز بریتانیا آزمایش کردند. این سیستم ابررایانشی به پژوهشگرها امکان داد تا آن رویداد فاجعه‌بار را بارها و بارها با جزئیات بیشتر و به‌همراه پیامدهای فوری آن بازآفرینی کنند و دریابند که این روایت از شکل‌گیری حلقه‌های زحل پذیرفتنی است. انیمیشن زیر، شبیه‌سازی برخورد دو قمر زحل و شکل‌گیری حلقه‌های این سیاره را نمایش می‌دهد.
شبیه‌سازی‌ها می‌توانند نه‌تنها در مطالعه‌ی منشاء پیدایش حلقه‌ها در زحل، بلکه در سایر جهان‌ها نیز به دانشمندان کمک کنند. با توجه به تعداد زیاد قمرهای زحل، می‌توان این سیاره را منظومه شمسی در مقیاس کوچک‌تر قلمداد کرد.
زحل با ۴٫۵ میلیارد سن، به اندازه‌ی خورشید قدمت دارد. در گذشته تصور میشد حلقه‌های زحل هم به همین اندازه قدمت داشته باشند تا اینکه فضاپیمای کاسینی در دوره‌ای ۱۳ ساله به بررسی دقیق حلقه‌ها پرداخت. این حلقه‌ها برای اینکه سن زیادی داشته باشند، بیش از اندازه درخشان و تمیز بودند؛ زیرا طبیعتا باید در طی میلیاردها سال با مقدار زیادی زباله‌ی فضایی آلوده می‌شدند.
سن حلقه‌های زحل بسیار کمتر از سن این سیاره است
شواهد به دست آمده همراه با دیگر مدارک بسیاری از دانشمندان و پژوهشگرهای زحل را قانع کرده است که حلقه‌های درخشان زحل تنها چندصد میلیون سال پیش به وجود آمده‌اند؛ بنابراین حلقه‌ها در منظومه‌ی شمسی آغازین و شرایطی که برخوردها بیشتر بودند، شکل نگرفتند؛ اما چگونه ممکن است در شرایطی آرام که رویدادهای برخوردی زیاد نبودند، شکل گرفته باشند؟
زحل بر اساس آمار فعلی دارای نزدیک به ۱۴۵ قمر است و احتمالا پیش از شکل‌گیری حلقه‌ها تعداد این قمرها بیشتر بوده است. دانشمندان بر این باورند که گرانش شدید خورشید احتمالا به تدریج به ناپایداری مدار برخی از قمرهای زحل منجر شده و در نهایت برخورد دو قمر را در پی داشته است.
پژوهش جدید نشان می‌دهد که برخورد بین دو قمر یخی ممکن است مقدار زیادی سنگ‌ریزه‌ی یخی را به سمت زحل پرتاب کرده باشد. اگر یخ‌ها پشت حد روش (Roche) باقی مانده باشند، احتمالا در شکل‌گیری حلقه‌ها نقش داشته‌اند. حد روش به مرزی گفته می‌شود که فراتر از آن، کشش گرانشی سیاره، قمرها را متلاشی می‌کند.
- زحل با ۶۲ قمر جدید، تاج پادشاهی اقمار را از مشتری پس گرفت26 اردیبهشت 02مطالعه '4
- وداع طولانی با حلقه‌های زحل19 فروردین 01مطالعه '4
قطعه‌هایی که پشت حد روش باقی ماندند احتمال با دیگر قمرها برخورد کردند، آن‌ها را تراش دادند و مواد بیشتری را آزاد کرده‌اند. این نوع برخورد ممکن است به شکل‌گیری قمرهای جدیدتر انجامیده باشد.
معلوم نیست کدام یک از قمرهای کنونی زحل نسبتاً جدید محسوب می‌شوند؛ اما رئا، دومین قمر بزرگ زحل پس از تایتان می‌تواند یک نمونه باشد. اگر این قمر کهن‌تر بود، مدارش بیش از اکنون گریزان از مرکز بود، اما رئا دارای مداری مدور و مسطح است و همین مسئله نشان می‌دهد در گذشته‌ای نزدیک شکل گرفته است.
برخی از قمرهای زحل احتمالا دارای اقیانوس‌های زیرسطحی زیست‌پذیر هستند؛ اما اگر این قمرها جوان‌تر از تصورات باشند، این احتمال کاهش خواهد یافت. بحث دیرینه بر سر منشأ حلقه‌های زحل با این پژوهش به پایان نمی‌رسد. با این‌حال این پژوهش تأکید می‌کند که حلقه‌های زحل ناپایدار و در حال تغییر هستند.
نظرات