SATURN: Soustava prstenců může zmizet již za 300 milionů let

Nové výzkumy NASA potvrzují, že planeta Saturn postupně ztrácí svoji ikonickou ozdobu v podobě prstenců poměrně velkou rychlostí odhadnutou na základě pozorování, která uskutečnily kosmické sondy Voyager 1 a Voyager 2 před více než dvěma desetiletími. Prstence jsou přitahovány na planetu Saturn její gravitací v podobě deště ledových zrníček ovlivňovaných magnetickým polem Saturnu.

Odhadli jsme, že tento ´déšť z prstenců´ odvádí ze Saturnových prstenců tak velké množství vodních produktů, které by zaplnilo olympijský plavecký bazén za pouhé půl hodiny,“ říká James O’Donoghue (NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland). „Z toho vyplývá, že celá soustava prstenců zmizí zhruba za 300 milionů roků. K tomu je třeba doplnit měření sondy Cassini, která detekovala materiál padající z prstenců do oblasti Saturnova rovníku v množství více než 10 000 kg hmoty za sekundu, což vede k závěru, že životnost prstenců je méně než 100 milionů let. To je relativně krátká doba ve srovnání s dobou existence planety přibližně 4,5 miliardy let.“ James O’Donoghue je hlavní autor studie publikované ve vědeckém časopise Icarus.

TIP:   Nová teorie původu mezihvězdného vetřelce ´Oumuamua

Astronomové dlouho zvažovali, jestli se Saturn zformoval již s prstenci nebo jestli je planeta získala až mnohem později, během svého života. Nové výzkumy favorizují druhou variantu, z které vyplývá, že je nepravděpodobné, aby prstence byly starší než 100 miliónů roků.

Jsme šťastní, že můžeme pozorovat prstence kolem planety Saturn, které, jak se zdá, jsou právě uprostřed svého života. Nicméně pokud jsou prstence dočasným jevem, možná jsme již zmeškali pohled na obří soustavy prstenců kolem Jupitera, Uranu a Neptunu, které dnes mají pouze podobu tenkých prstýnků,“ dodává James O’Donoghue.

Byly navrženy různé teorie pro vysvětlení původu prstenců. Pokud vznikly později po zformování planet, za jejich vytvoření může například srážka malých ledových měsíců obíhajících kolem Saturnu v důsledku ovlivnění jejich drah gravitačním působením prolétající komety či asteroidu.

První náznak, že částice z prstenců padají na planetu Saturn, pocházejí z pozorování sond Voyager, které detekovaly zdánlivě nesouvisející jevy: jednalo se o podivné variace v uspořádání elektricky nabitých částic ve svrchních vrstvách atmosféry (ionosféry), variace hustoty v Saturnových prstencích a o trojici úzkých tmavých pásů kolem planety ve středních šířkách severní polokoule. Tyto tmavé pásy se objevily na snímcích zamlžené svrchní atmosféry (stratosféry) pořízených sondou Voyager 2 v roce 1981.

Saturnovy prstence jsou ponejvíce složeny z kousků vodního ledu velikosti mikroskopických zrníček až po balvany o velikosti několika metrů. Částice v prstencích jsou polapeny v rovnováze mezi gravitací planety, která je chce přitáhnout na planetu a jejich orbitální rychlostí, která se snaží vymrštit je do kosmického prostoru. Nepatrné částice mohou nést elektrický náboj v důsledku působení ultrafialového záření Slunce nebo oblaků plazmy vzniklých při bombardování částic v prstencích prostřednictvím mikrometeoroidů.

Když se to stane, částice mohou pocítit vliv magnetického pole Saturnu, které zakřivuje jejich dráhy směrem k planetě. Některé nabité částice prstence jsou ovlivňovány velmi intenzivně a gravitace planety je nasměruje podél siločar magnetického pole do horních vrstev atmosféry.

Astronomové také objevili zářící pás ve vysokých šířkách severní polokoule. Je to v místě, kde magnetické pole Saturnu protíná dráha měsíce Enceladus – geologicky aktivní těleso, z jehož povrchu tryskají gejzíry vody do okolního prostoru, z čehož vyplývá, že některé z vyvržených částic mohou rovněž padat na planetu Saturn.

To nebylo celé překvapení,“ říká Jack Connerney z NASA. „Identifikovali jsme Enceladus a prstenec E rovněž jako bohatý zdroj vody na základě dalších tmavých pásů nalezených na starých snímcích ze sond Voayger.“ Gejzíry jako první pozorovala sonda Cassini v roce 2005. Mají původ v oceánu kapalné vody pod zmrzlým povrchem tohoto malého měsíce o průměru 505 km. Jeho geologická aktivita a vodní oceán dělají z Enceladu jedno z nejslibnějších míst pro hledání mimozemského života.

Zdroj: Hvězdárna Valašské Meziříčí, (scitechdaily.com, nasa.gov, astrobob.areavoices.com), autor: František Martínek, foto: NASA’s Goddard Space Flight Center, video: NASA’s Goddard Space Flight Center / Music by: Killer Tracks. Doporučené odkazy: Magnetic connection for Saturn’s rings and atmosphere. Observations of the chemical and thermal response of ‘ring rain’ on Saturn’s ionosphere