มนุษยชาติมีอยู่ในช่วงเวลาที่พิเศษมากในประวัติศาสตร์ระบบสุริยะของเรานั่นคือยุคของวงแหวนของดาวเสาร์
ในอีก 100 ล้านปีข้างหน้าวงแหวนของดาวเสาร์จะหายไปอย่างสมบูรณ์และจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่เผยให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ได้ตระหนักว่าวงแหวนของมันได้มาเมื่อไม่นานมานี้
ในช่วงเดือนสุดท้ายของภารกิจ Cassini ที่ดาวเสาร์ยานอวกาศของ NASA ได้ทำการโคจรผ่านช่องว่างระหว่างยอดเมฆของดาวเคราะห์กับขอบด้านในสุดของวงแหวน สิ่งที่เรียกว่า " Grand Finale " ส่งสัญญาณว่าจุดจบใกล้จะถึงแล้วสำหรับยานสำรวจและในวันที่ 15 กันยายน 2017 มันถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศของก๊าซยักษ์ซึ่งนำวิทยาศาสตร์ที่น่าตื่นตากว่า 13 ปีในวงโคจรของดาวเสาร์เข้าใกล้อย่างรุนแรง
ยานอวกาศมีเชื้อเพลิงน้อยและเพื่อหลีกเลี่ยงการชนโดยไม่ได้ตั้งใจในดวงจันทร์ดวงหนึ่งที่อาจอาศัยอยู่ของดาวเสาร์เช่นเอนเซลาดัสหรือไททัน NASA ได้ตัดสินใจเมื่อนานมาแล้วว่าวิธีที่ดีที่สุดในการกำจัดภารกิจคือการเผามันในชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวเสาร์ . หน่วยงานต้องการหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของโลกในสภาพแวดล้อมของมนุษย์ต่างดาวที่บริสุทธิ์เหล่านี้
แหวนฝน
อย่างไรก็ตามก่อนที่มันจะตายอย่างร้อนแรง Cassini ได้ทำการวัดพื้นที่วงแหวนลึกลับอย่างไม่เคยมีมาก่อนเพื่อเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของวงแหวนที่น่าประหลาดใจ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ภารกิจคาดว่าจะตรวจพบก๊าซธาตุเล็ก ๆ บางส่วนในพื้นที่ "ว่างเปล่า" นี้ แต่การตรวจวัดอนุภาคของ Cassini พบว่ามีองค์ประกอบและโมเลกุลขนาดใหญ่ "ฝน" ตั้งแต่วงแหวนลงไปจนถึงชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ พวกเขาคาดว่าประมาณ 10 ตัน (9,072 กิโลกรัม) ของวัสดุที่จะตกบนดาวเสาร์จากแหวนต่อวินาที , เป็น Meghan Bartels สำหรับ Space.com เขียน
นั่นหมายความว่าวงแหวนของดาวเสาร์จะหายไปในที่สุดจากการศึกษาเมื่อปลายปี 2018ได้ข้อสรุป
"[T] แหวนได้น้อยกว่า 100 ล้านปีที่จะมีชีวิตอยู่. นี้เป็นที่ค่อนข้างสั้นเมื่อเทียบกับอายุของดาวเสาร์มากกว่า 4 พันล้านปี" เจมส์ O'Donoghue, ของนาซาก็อดดาร์ดศูนย์การบินอวกาศกล่าวในงบธันวาคม
ขณะนี้ในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์ในวันนี้ (17 มกราคม) นักวิจัยได้ใช้การดำน้ำวงแหวนของ Cassini เพื่อประเมินเมื่อดาวเสาร์ได้รับวงแหวนที่มีชื่อเสียง
เมื่อแคสสินีรูดซิปผ่านระนาบวงแหวนของดาวเสาร์ผู้จัดการภารกิจอนุญาตให้ดาวเคราะห์วงแหวนและดวงจันทร์ของมันลากยานอวกาศที่เร่งความเร็วด้วยแรงโน้มถ่วง การลากจูงเพียงเล็กน้อยส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในวิถีของหัววัดซึ่งสามารถวัดได้อย่างแม่นยำ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดจำนวนมวลที่สะสมอยู่ในวงแหวนของดาวเสาร์ได้เป็นครั้งแรก
หลังจากวิเคราะห์วงโคจรชุดสุดท้ายในเดือนกันยายน 2017 อย่างไรก็ตามขอบเขตที่วิถีของ Cassini เบี่ยงเบนไปในตอนแรกนั้นไม่สมเหตุสมผล มันไม่ตรงกับการคาดการณ์ของแบบจำลองทางทฤษฎี ปรากฎว่าการเคลื่อนที่ของแคสสินีถูกเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมโดยการไหลของวัสดุจำนวนมากภายในชั้นบรรยากาศหนาของดาวเสาร์ที่เส้นศูนย์สูตรลึกประมาณ 6,000 ไมล์ (9,656 กิโลเมตร) กระแสขนาดใหญ่เหล่านี้เคลื่อนที่ช้ากว่าเมฆชั้นบรรยากาศชั้นบนที่มองเห็นได้ประมาณ 4 เปอร์เซ็นต์ทำให้เกิดความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงที่ไม่ได้คาดการณ์ไว้
"การค้นพบของชั้นหมุนลึกคือการเปิดเผยที่น่าแปลกใจเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของโลก" นักวิทยาศาสตร์โครงการแคสสินีลินดา Spilker ของนาซา Jet Propulsion Laboratory กล่าวในแถลงการณ์ "คำถามคืออะไรทำให้ส่วนที่หมุนเร็วขึ้นของชั้นบรรยากาศลึกมากขึ้นและสิ่งนั้นบอกอะไรเราเกี่ยวกับการตกแต่งภายในของดาวเสาร์"
Ring Revelations
เมื่อไขปริศนานี้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดอิทธิพลความโน้มถ่วงของวงแหวนของดาวเสาร์ได้อย่างอิสระ นักวิจัยคาดว่ามวลรวมของวงแหวนของดาวเสาร์อยู่ที่ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของ Mimas ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ เมื่อพิจารณาว่ามิมาสมีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของโลกถึง 2,000 เท่าแน่นอนว่าวงแหวนของดาวเสาร์มีวัสดุไม่มากนัก
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์อาศัยคลื่นความหนาแน่นหรือระลอกคลื่นผ่านวงแหวนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ 62 ดวงในวงโคจรของดาวเสาร์เพื่อประมาณมวลวงแหวน แม้ว่าค่าประมาณเหล่านี้จะอยู่ในระดับต่ำ แต่นักดาราศาสตร์ก็มักจะสันนิษฐานว่ามีมวลบางส่วนซ่อนอยู่ในมวลสารขนาดใหญ่ที่มองไม่เห็น "เรามักจะสงสัยว่ามีบางซ่อนมวลที่เราไม่สามารถมองเห็นในคลื่น" เพิ่มนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ Burkhard Militzer ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์ในคำสั่ง
ตอนนี้ด้วยการวัดความแม่นยำโดยวงโคจรสุดท้ายของ Cassini ทำให้เรารู้ว่าไม่มีมวลที่ซ่อนอยู่ ยิ่งมวลน้อยลงแหวนก็ยิ่งอายุน้อยลงและเนื่องจากส่วนใหญ่ทำจากน้ำแข็งถ้าอายุมากขึ้นวัสดุวงแหวนจะปนเปื้อนจากเศษซากดาวเคราะห์ทำให้หมองคล้ำ วงแหวนของดาวเสาร์อย่างที่เราตระหนักดีว่ามีความสว่างอย่างสวยงาม การประมาณอายุใหม่อยู่ในช่วงของการประมาณคลื่นความหนาแน่นก่อนหน้านี้ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถแทงได้แม่นยำยิ่งขึ้นตามอายุที่แท้จริงของพวกเขา
การประมาณอายุของวงแหวนก่อนหน้านี้มีความยาวตั้งแต่ 4.5 พันล้านปี (ของที่เหลือจากการก่อตัวของดาวเสาร์) ไปจนถึงไม่กี่สิบล้านปี แต่ด้วยการค้นพบใหม่ในมือนี้ดูเหมือนว่าแหวนจะมีอายุน้อยมากซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อไม่ถึง 100 ล้านปีที่แล้วซึ่งอาจจะเป็นเมื่อ 10 ล้านปีที่แล้ว
พวกเขามาจากไหน? เป็นไปได้ว่าวัตถุที่เป็นน้ำแข็งจากแถบไคเปอร์หรือดาวหางที่หลงผิดได้เข้าไปติดอยู่ในสนามโน้มถ่วงของดาวเสาร์และยอมจำนนต่อกระแสน้ำที่ทรงพลังของดาวเคราะห์ทำให้พวกมันแตกออกจากกันในที่สุดก็บดวัสดุของพวกมันเพื่อสร้างวงแหวนที่เรารู้จักและชื่นชอบ วันนี้.
ตอนนี้น่าสนใจ
แม้ว่าวงแหวนของดาวเสาร์จะหายไปใน 100 ล้านปี แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าวันของดาวเคราะห์วงแหวนในระบบสุริยะของเราจะหายไปตลอดกาล หากดาวเสาร์สามารถสร้างพวกมันได้มีเหตุผลเพียงเล็กน้อยที่ดาวพฤหัสบดีดาวเนปจูนหรือดาวมฤตยูไม่สามารถฉีกร่างที่เป็นน้ำแข็งของตัวเองเพื่อสร้างดาวเคราะห์ที่มีวงแหวนสว่างอีกดวงในอนาคตอันไกลโพ้น
เผยแพร่ครั้งแรก: 17 ม.ค. 2019
