Video: Wie die Saturnmonde bei einer massiven Kollision mit dem Mond entstanden

Versuchen Sie, sich Saturn ohne seine markanten Ringe vorzustellen. Stellen Sie sich nun zwei große Eismonde vor, die immer näher zusammenrücken, bis – Boom. Chaos. Was fest war, ist jetzt flüssig. Diamantsplitter verstreut in der Dunkelheit. Viele Eisfragmente fallen in die Nähe von Saturn, bleiben dort und tanzen gemeinsam um den Gasriesen, bis sie schließlich die prächtigen, schweren Scheiben des Körpers bilden.

Diese erstaunliche Szene ist Teil eines Versuchs, eine Antwort auf eines der größten Rätsel des Sonnensystems zu finden: Woher kamen die Saturnringe und wann entstanden sie?

Eine Studie, die diese Woche veröffentlicht wurde in Astrophysikalisches Journalneigt zu der Vorstellung, dass sie nicht Milliarden Jahre alt sind, sondern in der jüngeren astronomischen Vergangenheit entstanden sind – vielleicht durch die Kollision zweier bescheiden die Größe Frostfleckige Monde von vor nur wenigen hundert Millionen Jahren.

„Ich bin sicher, es wäre cool gewesen zu sehen, ob Dinosaurier ein ausreichend gutes Teleskop hätten“, sagte er. Jacob Kegerisein Forschungswissenschaftler am NASA Ames Research Center in Mountain View, Kalifornien, ist einer der Autoren der Studie.

Dr. Kegeris und seine Kollegen testeten die Hypothese der jüngeren Ringe mithilfe von in Großbritannien verteilten Forschungsergebnissen mithilfe einer fortschrittlichen Computeranlage. Dieses Supercomputing-System ermöglichte es den Forschern, diese Katastrophe sowie ihre unmittelbaren Auswirkungen immer wieder detaillierter nachzubilden, und sie fanden diese Entstehungsgeschichte plausibel.

Die Simulationen des Teams könnten Wissenschaftlern helfen, die Ursprünge nicht nur der Saturnringe, sondern aller Welten zu untersuchen. Saturn mit seinen unzähligen Monden „kann als kleines Sonnensystem betrachtet werden“, sagte er. Scott Sheppard, ein Astronom an der Carnegie Institution for Science in Washington, der nicht an der neuen Studie beteiligt war. „Saturn ist ein ideales Labor, um zu verstehen, wie Planeten und Monde entstehen.“

Saturn ist 4,5 Milliarden Jahre alt, fast älter als die Sonne. Seine Ringe galten als ähnlich alt, bis die Raumsonde Cassini den Planeten 13 Jahre lang genau untersuchte. Im Laufe der Milliarden von Jahren wäre es mit anderem staubigen Weltraumschrott übersät gewesen. Aber es erschienen Eisringe Sehr glänzend und sauber Primitiv sein.

Dies und andere Beweise haben viele Saturnforscher davon überzeugt, dass die Ringe vor einigen hundert Millionen Jahren entstanden sind. Wenn sie nicht während des Tumults des frühen Sonnensystems auftauchten, als große Objekte routinemäßig kollidierten, dann entstanden sie in den relativ glücklichen Tagen der jüngeren astronomischen Vergangenheit. aber wie?

Saturn hat jetzt mindestens 145 Monde und möglicherweise noch viel mehr, bevor er Ringe entwickelte. Wissenschaftler glauben, dass die enorme Schwerkraft der Sonne die Umlaufbahnen einiger Monde allmählich destabilisiert haben könnte. Der Höhepunkt war die Kollision zweier Monde.

Die neue Studie ergab, dass eine Kollision zwischen zwei eisigen Satelliten dazu führen würde, dass viele gefrorene Konfetti in Richtung Saturn explodieren. Wenn dieses Eis die Roche-Grenze überschreitet und darüber hinaus bleibt – die Grenze, jenseits derer die Gravitationsströme des Planeten dazu führen, dass die Monde auseinanderbrechen –, hätte es eine Chance, diese Ringe zu bilden.

Die nach dem Maximum verbleibenden Fragmente könnten mit anderen Satelliten kollidiert sein, sie zerstreut und mehr Material freigesetzt haben, das zu neuen Monden zusammenklumpen kann.

Es ist nicht klar, welcher der aktuellen Monde als relativer Teenager gilt. Aber RheaEin Beispiel hierfür könnte Saturns zweitgrößter Mond nach Titan sein. Wenn es älter wäre, hätte es eine andere Schwerkraft erlebt und seine Umlaufbahn wäre stärker verzerrt. Stattdessen ist Rhea rund und flach, was darauf hindeutet, dass es sich erst vor kurzem gebildet hat – möglicherweise aus dem Material, das kürzlich freigesetzt wurde, um den Mond zu bilden.

Einige der Saturnmonde könnten bewohnbare unterirdische Ozeane enthalten. Wenn diese Monde jedoch jünger sind als angenommen, könnte diese Möglichkeit verringert werden.

„Wir wissen immer noch nicht, wie hoch die Chancen sind, dass sich dort Leben entwickelt“, sagte Dr. Kegeris. Aber wenn einige dieser Monde jünger sind als Wissenschaftler denken, könnte das die Wahrscheinlichkeit verringern, dass es dort Leben gibt.

Die langjährige Debatte über die Quelle der Saturn-Halos wird durch diese Studie nicht beigelegt. Er betont jedoch, dass Ringe vergänglich und sich ständig verändernd und keine statischen Verzierungen sind.

„Ob Saturn oder woanders, ich finde es interessant, wie dramatisch das Sonnensystem ist“, sagte Dr. Kegeris.