ناسا: حلقات زحل صغيرة ويمكن أن تختفى بسرعة

تشير بيانات مهمة كاسيني التابعة لوكالة ناسا إلى أن حلقات زحل صغيرة، وربما لا يتجاوز عمرها بضع مئات من الملايين من السنين، ويمكن أن تختفي في نطاق زمني مماثل، حيث تشير معدلات تراكم الكتلة والنقاء والحطام في الحلقات إلى صغر سنها نسبيًا وقصر عمرها، وتظهر دراستان أن الحلقات تشكلت مؤخرًا نسبيًا وتفقد كتلتها بسرعة، بينما توقعت دراسة ثالثة اختفائها في غضون مئات الملايين من السنين القادمة.

وفي حين أنه لا يمكن لأي إنسان أن يرى كوكب زحل بدون حلقاته، إلا أنه في زمن الديناصورات، ربما لم يكتسب الكوكب بعد ملحقاته الأيقونية - وقد يعرف سكان الأرض المستقبليون عالماً بدونها مرة أخرى.

ثلاث دراسات حديثة أجراها علماء في مركز آميس للأبحاث التابع لوكالة ناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا تفحص البيانات من مهمة كاسيني التابعة لوكالة ناسا وتقدم دليلًا على أن حلقات زحل شابة وعابرة الزوال - من الناحية الفلكية بالطبع.

الحلقات عبارة عن جليد نقي بالكامل تقريبًا، أقل من نسبة قليلة من كتلتها عبارة عن "تلوث" غير جليدي ناتج عن نيازك دقيقة، مثل شظايا كويكب أصغر من حبة الرمل، تتصادم هذه باستمرار مع جزيئات الحلقة وتساهم بالحطام في المواد التي تدور حول الكوكب، كان من الصعب تحديد عمر الحلقات ، لأن العلماء لم يحددوا بعد هذا القصف من أجل حساب المدة التي يجب أن يستمر فيها.

الآن، إحدى الدراسات الثلاث الجديدة تعطي فكرة أفضل عن معدل وصول المواد غير الجليدية، وبالتالي، إلى أي مدى يجب أن "تلوث" الحلقات منذ تكوينها، هذا البحث ، الذي قادته جامعة كولورادو ، بولدر، يشير أيضًا إلى أن النيازك الدقيقة لا تأتي بالسرعة التي يعتقدها العلماء، مما يعني أن جاذبية زحل يمكن أن تسحب المادة بشكل أكثر فاعلية إلى الحلقات، وتضيف هذه الأدلة إلى القول إن الحلقات لا يمكن أن تتعرض لعاصفة البَرَد الكونية هذه لأكثر من بضع مئات من ملايين السنين - وهو جزء صغير من عمر زحل والنظام الشمسي البالغ 4.6 مليار سنة.

يدعم هذا الاستنتاج الورقة الثانية، بقيادة جامعة إنديانا، والتي تأخذ زاوية مختلفة عن الضرب المستمر للحلقات بواسطة الصخور الفضائية الصغيرة، وحدد مؤلفو الدراسة شيئين تم إهمالهما إلى حد كبير في البحث، على وجه التحديد، كانوا يبحثون في الفيزياء التي تحكم التطور طويل المدى للحلقات ووجدوا أن عنصرين مهمين هما قصف النيازك الدقيقة والطريقة التي يتم بها توزيع الحطام الناتج عن تلك الاصطدامات داخل الحلقات، ويظهر أخذ هذه العوامل في الاعتبار أن الحلقات كان من الممكن أن تصل إلى كتلتها الحالية في بضع مئات من ملايين السنين، وتشير النتائج أيضًا إلى أنه نظرًا لكونها صغيرة جدًا، فمن المرجح أنها تشكلت عندما دمرت قوى الجاذبية غير المستقرة داخل نظام زحل بعض أقماره الجليدية.

قال جيف كوزي، الباحث في أميس والمؤلف المشارك في إحدى الأوراق البحثية الحديثة: "فكرة أن الحلقات الرئيسية الأيقونية لزحل قد تكون سمة حديثة لنظامنا الشمسي كانت مثيرة للجدل"، لكن نتائجنا الجديدة تكمل trifecta لقياسات كاسيني التي تجعل من الصعب تجنب هذا الاكتشاف، عمل كوزي أيضًا كعالم متعدد التخصصات في مهمة كاسيني لحلقات زحل.

زحل، إذن، ربما كان قد مضى أكثر من 4 مليارات سنة قبل أن يتبنى شكله الحالي، ولكن إلى متى يمكن أن تعتمد على ارتداء الخواتم الجميلة التي نعرفها اليوم؟

اكتشفت مهمة كاسيني أن الحلقات تفقد كتلتها بسرعة، حيث تسقط المواد من المناطق الأعمق على الكوكب، الورقة الثالثة، التي قادتها أيضًا جامعة إنديانا، تحدد لأول مرة مدى سرعة انجراف المادة الحلقية في هذا الاتجاه - وتلعب النيازك دورًا مرة أخرى، وتتحد اصطداماتها مع جسيمات الحلقة الحالية والطريقة التي يتم بها إلقاء الحطام الناتج إلى الخارج لتكوين نوع من الحزام الناقل للحركة التي تحمل مادة الحلقة باتجاه زحل، من خلال حساب ما تعنيه كل هذه الجسيمات المتدفقة لاختفائها النهائي في الكوكب، وتوصل الباحثون إلى بعض الأخبار الصعبة عن زحل: قد يفقد حلقاته في بضع مئات الملايين من السنين القادمة.

قال بول إسترادا، الباحث في أميس والمؤلف المشارك لجميع الدراسات الثلاث: "أعتقد أن هذه النتائج تخبرنا أن القصف المستمر من قبل كل هذا الحطام الأجنبي لا يلوث حلقات الكواكب فحسب ، بل يجب أن يضعفها أيضًا بمرور الوقت". "ربما تكون حلقات أورانوس.