Können Sie sich das Sonnensystem ohne Saturnringe vorstellen? Können Sie sich die Erde vorstellen, als die Dinosaurier den Planeten durchstreiften? Laut einem neuen Papier könnten die beiden zusammengefallen sein.
Daten aus der Cassini-Mission zeigen, dass die Saturnringe möglicherweise nur 10 bis 100 Millionen Jahre alt sind. Sie waren möglicherweise während der Regierungszeit der Dinosaurier nicht dort und sind möglicherweise eine ziemlich moderne Entwicklung in unserem Sonnensystem.
Cassini sammelte diese Daten während seiner letzten Umlaufbahnen um den Saturn im Jahr 2017, 13 Jahre nach seiner Ankunft beim Gasriesen. Da der Treibstoff knapp wurde, schickte das Cassini-Team das Raumschiff in eine Reihe von 22 sehr engen Umlaufbahnen zwischen Saturn und seinen Ringen, 2600 bis 3900 km über den Wolkendecken. Die Daten dieser Tauchgänge führten Wissenschaftler zu dieser neuen Altersschätzung für Saturnringe.
"Nur wenn wir uns in Cassinis letzten Umlaufbahnen dem Saturn so nahe kamen, konnten wir die Messungen sammeln, um die neuen Entdeckungen zu machen."
Studienleiter Luciano Iess, Cassini Radio Science Team, Universität Sapienza, Rom.
In 6 der 22 engen Umlaufbahnen stellte Cassini eine Funkverbindung zur Erde her. Durch die Überwachung dieser Verbindung konnten Wissenschaftler das Gravitationsfeld des Saturn und die Masse seiner Ringe bestimmen. Die neuen Altersschätzungen basieren auf diesen Daten und die Ergebnisse wurden in einem Artikel mit dem Titel "Messung und Auswirkungen des Schwerefelds und der Ringmasse des Saturn" veröffentlicht.
Vor diesen tiefen Tauchgängen befand sich Cassini immer außerhalb der Ringe, was bedeutet, dass alle Gravitationswerte Kombinationen aus Saturnmasse und Ringmasse waren. Durch das Tauchen zwischen dem Planeten und seinen Ringen konnte Cassini die Schwerkraft des Saturn von den Ringen trennen und so die Masse der Ringe messen.
Wie das neue Papier sagt: "Die innere Struktur des Saturn, die Tiefe seiner Winde und die Masse und das Alter seiner Ringe schränken seine Bildung und Entwicklung ein." Cassini wurde zumindest teilweise zum Saturn geschickt, um zu verstehen, wie all diese Faktoren zusammenpassen. In dem Artikel heißt es weiter: "Schwerkraftmessungen am Saturn können verwendet werden, um die Masse der Ringe zu bestimmen, die durch dynamische und kompositorische Datierungsmethoden mit ihrem Alter in Beziehung steht."
Dieses Papier unter der Leitung von Luciano Iess, Mitglied des Radiowissenschaftsteams von Cassini an der Universität Sapienza in Rom, konzentrierte sich nur auf die Ringe A, B und C. Die Masse der anderen viel kleineren Ringe wurde als vernachlässigbar angesehen.
"Nur wenn wir uns in Cassinis letzten Umlaufbahnen dem Saturn so nahe kamen, konnten wir die Messungen erfassen, um die neuen Entdeckungen zu machen", sagte der Hauptautor Luciano Iess. "Und mit dieser Arbeit erfüllt Cassini ein grundlegendes Ziel seiner Mission: nicht nur die Masse der Ringe zu bestimmen, sondern die Informationen zu verwenden, um Modelle zu verfeinern und das Alter der Ringe zu bestimmen."
Wie sagt uns die Masse der Saturnringe ihr Alter?
Wissenschaftler wissen bereits, dass es einen Zusammenhang zwischen der Masse der Saturnringe und ihrem Alter gibt. Je geringer die Masse der Ringe ist, desto jünger sind sie. Dies liegt daran, dass die Ringe hell sind und hauptsächlich aus Eis bestehen. Über einen langen Zeitraum wären sie durch Trümmer kontaminiert und verdunkelt worden, was auf ein höheres Alter hinweist. Um älter zu sein, müssten sie auch viel massiver sein, um so lange zu überleben. Sie können nicht alt und hell sein. Nachdem die Wissenschaftler die Masse der Ringe besser berechnen können, können sie das Alter genauer abschätzen.
Diese Schätzung des Alters der Ringe widerspricht früheren Studien, die auf Cassini-Daten basieren. Eine Studie aus dem Jahr 2008 ergab, dass die Ringe Milliarden Jahre alt sind. Im Laufe der Jahre machten andere Studien einen ähnlichen Fall. Bisher hatte jedoch keine Studie die genauen Massenmessungen, mit denen gearbeitet werden konnte.
Das Problem, wie sich die Ringe gebildet haben, bleibt weiterhin bestehen. Die neuen Beweise für junge Ringe bestätigen Theorien, die sich aus einem Kometen gebildet haben, der zu nahe gewandert ist und durch die Schwerkraft des Saturn auseinandergerissen wurde - oder durch ein Ereignis, das eine frühere Generation eisiger Monde zerstörte.
„Für jüngere Ringe würde es einen Kometen oder einen Zentauren (einer aus einer Gruppe kleiner, eisiger Objekte) oder vielleicht sogar einen Mond erfordern, der sich zu nahe am Saturn bewegt. Die Schwerkraft des Saturn würde dieses Objekt zerbrechen und die verbleibenden Teile würden dann Ringe bilden “, erklärte Linda Spilker, Cassis Projektwissenschaftlerin der NASA, im Jahr 2017.
Es wurde lange angenommen, dass die Ringe Milliarden Jahre alt waren und sich kurz nach Saturn bildeten. Aber wenn Wissenschaftler an dem Problem arbeiten und wir immer bessere Daten erhalten, fällt diese Ansicht weg. Es sieht immer mehr so aus, als wäre etwas in der jüngeren Vergangenheit dem Saturn zu nahe gekommen und zerbrach und bildete die Ringe.
Wie viel wiegen Saturnringe?
Nach diesen neuen Messungen beträgt die Masse der Saturnringe (1,54 ± 0,49) × 1019 kg oder ungefähr 15,4 Sextillionen kg. Die Ringe haben also eine Masse, die etwa halb so groß ist wie die des Saturnmondes Mimas. Nur damit Sie bei Ihrer nächsten Cocktailparty etwas Interessantes zu sagen haben.
Quellen:
- Forschungsarbeit: Messung und Auswirkungen des Saturn-Schwerefelds und der Ringmasse
- Pressemitteilung: Die Cassini-Daten der NASA zeigen die Saturnringe relativ neu
- BBC News: Cassini deutet auf ein junges Alter für Saturnringe hin
- Wikipedia: Ringe des Saturn
- Space Magazine: Saturns Ringe können Milliarden Jahre alt sein
