NASA Cassini’nin son yılında Satürn’e yaklaştığı uzay aracı; Satürn’ün karmaşık halkalarının işleyişiyle ilgili, karmaşık detaylar ortaya koydu.
Görev 2017 yılında bitmesine rağmen; bilim toplanan verilerden ilerlemeye devam ediyor. 13 Haziran’da Science dergisinde yayınlanan yeni bir bildiri; ana halkalar hakkında en yakın gözlemlerini alan dört Cassini cihazının sonuçlarını anlatıyor.
Bulgular; halkaların içine gömülmüş kütleler tarafından şekillendirilen özelliklerin ince detaylarını içeriyor. Görüntüden; topaktan saman biçimine kadar dokular ve desenler çıkıyor. Yeni haritalar; renklerin, kimyanın ve sıcaklığın halkalar arasında nasıl değiştiğini ortaya koyuyor.
Bir protoplanetary materyal diski (özgezegensel disk)* içinde yapım aşamasında olan bir gezegen gibi; Satürn’ün halkalarına (keşfedilmeleri için A’dan G’ye kadar olan) gömülü küçük uydular etraflarındaki parçacıklarla etkileşime girer. Bu şekilde, çalışma; halkaların güneş sistemimizi şekillendiren astrofiziksel disk işlemlerinde bir pencere olduğuna dair daha fazla kanıt sunar.
Bu gözlemler aynı zamanda bilim insanlarının karmaşık Satürn sistemi hakkındaki anlayışını da derinleştiriyor. Bilim insanları; ana halkaların dış kenarlarında, F halkasında bir dizi benzer darbeyle oluşturulan çizginin, aynı halka ve oryantasyona sahip olduğu sonucuna varmıştır. Bu, muhtemelen hepsinin aynı anda halka çarpışmasına neden olan bir çarpışma sürüsü nedeniyle ortaya çıkmıştır. Bu, halkanın; örneğin halkalara çarpacak olan geleceğin molozları (Güneş’in etrafında hareket eden) yerine, Satürn’ün yörüngesinde dolaşan malzeme akışlarıyla şekillendiğini gösterir.
Kaliforniya Mountain View Enstitüsü Cassini Bilim İnsanı Matt Tiscareno: “Uyduların halkaları çeşitli şekillerde nasıl şekillendirdiğine dair bu yeni detaylar; güneş sistemi oluşumuna bir pencere açıyor. Ayrıca içinde gömülü kitlelerin etkisi altında gelişen diskler de var.”
Sırlar
Aynı zamanda, yeni bulmacalar da ortaya çıktı ve en son araştırmalarla eski gizemler de derinleşti. Yakın halka görüntülerde; üç farklı dokuya odaklanıldı: Düzensiz, pürüzsüz ve çizgili… Bu dokuların keskin sınırlara sahip kayışlarda ortaya çıktığını açıkça belirtildi. Ancak; birçok yerde, kayışlar, bilim insanlarının henüz tanımladıkları hiçbir halka özelliğine bağlı değildir.
Ayrıca; Cassini’nin Görünür ve Kızılötesi Haritalama Spektrometresi (VIMS) başka bir gizemi daha ortaya çıkardı. Halkaları görünür ve yakın kızılötesi ışıkta görüntüleyen spektrometre; A halkasının en dış kısmındaki alışılmadık derecede zayıf su-buz bantlarını tanımladı. Bu bir sürprizdi; çünkü alanın genellikle daha az kirlenmiş buzun ve dolayısıyla daha güçlü su-buz bantlarının işareti ve yüksek derecede yansıtıcısı olduğu biliniyordu.
Yeni spektral harita; ayrıca halkaların kompozisyonuna da ışık tutuyor. Bilim insanları su buzunun ana bileşen olduğunu zaten biliyor olsalar da, spektral harita; tespit edilebilecek amonyak buzu ve metan buzunu içerik olarak belirledi. Ancak; Cassini’nin D halkasından Satürn’ün atmosferine aktığını keşfettiği organik madde göz önüne alındığında, aynı zamanda organik bileşikler de görünmüyor.
New York; Ithaca’daki Cornell Üniversitesi’nden Cassini VIMS Bilim İnsanı Phil Nicholson: “Eğer organikler büyük miktarlarda olsaydı (en azından ana A, B ve C halkalarında) onları görebilirdik. Ancak; ana halkaların temel bir bileşeni olduklarına henüz ikna olmadım.”
Araştırma, Cassini biliminin bir sonraki döneminin başladığını gösteriyor. NASA’nın 1970’lerden bu yana Satürn’ün halkalarını inceleyen Ames Araştırma Merkezi’nden Jeff Cuzzi: “Çok daha fazlasını,daha yakından görüyoruz ve yeni ve daha ilginç bulmacalar alıyoruz. Biz sadece halkaların Satürn’den çok daha genç olduğu Cassini verilerinden yeni bir açıklama da dahil olmak üzere yeni; ayrıntılı halka evrimi modelleri inşa eden bir sonraki aşamaya geçiyoruz.”
* Bu çizim, bir protoplanetary disk ile çevrili bir yıldızı göstermektedir. Kalın diskten gelen materyal, yıldızın manyetik alan çizgileri boyunca akar ve yıldızın yüzeyine biriktirilir. Malzeme yıldızı vurduğunda, parlak bir şekilde yanar.
Yıldızın düzensiz aydınlatması, astronomların “fotoğraf yankılanması” veya “ışık yankıları” adı verilen bir teknik kullanarak disk ve yıldız arasındaki boşluğu ölçmelerini sağlar. İlk olarak, gökbilimciler yıldızdan gelen ışığın Dünya’ya gelmesinin ne kadar zaman aldığına bakar. Daha sonra, yıldızdan gelen ışığın diskin iç kenarından sekmesi ve sonra Dünya’ya gelmesi için geçen süreyi karşılaştırırlar. Bu zaman farkı, ışığın hızı sabit olduğundan mesafeyi ölçmek için kullanılır.
