Saturnuksen renkaat

 

 

Muistatko, kun maapallolla rymysivät dinosaurukset? Ei se mitään, mutta silloin Saturnuksella ei ehkä ollut vielä kuuluisia renkaitaan.

Uuden tutkimuksen mukaan Saturnuksen renkaiden lisäksi myös jättiläisplaneetan jäiset kuut ovat melko tuoreita tulokkaita – siis tähtitieteellisessä mielessä. Niillä on ikää ehkä vain sata miljoonaa vuotta. 

Saturnuksen renkaista on tehty havaintoja jo 1600-luvulta lähtien, mutta niiden iästä ei silti ole päästy vieläkään yksimielisyyteen. Yhden koulukunnan mukaan ne ovat syntyneet pian planeetan itsensä muotoutumisen jälkeen eli yli neljä miljardia vuotta sitten.

Toinen näkemys ajoittaa niiden synnyn paljon myöhäisempään ajankohtaan. Saturnuksen ja sen sisempien kuiden keskinäinen vetovoima ja sen aiheuttama vuorovesi-ilmiö saa kuut hitaasti loittonemaan planeetasta. Siitä on päätelty, että sekä kuiden että renkaiden on täytynyt syntyä melko äskettäin, jotta ne voisivat olla yhä kiertämässä Saturnusta.

Ulommat kuut, esimerkiksi suurin niistä eli Titan, ovat todennäköisesti yhtä vanhoja kuin Saturnus, mutta sisempien kiertolaisten ikä olisi tuoreen arvion mukaan vain noin sata miljoonaa vuotta. Silloin dinosaurukset olivat Maan valtiaita.

SETI-instituutin tutkijan Matija Cukin johtama ryhmä mallinsi tietokoneella Saturnuksen sisempien kuiden liikkeitä. Jättiläisplaneetan kuuperheen jäsenet ovat radoilla, jotka vuorovesivoimien ansiosta hiljalleen etääntyvät Saturnuksesta. Etääntymisen tahti kuitenkin vaihtelee kuusta toiseen, joten niiden vaikutukset toistensa ratoihin muuttuvat aikaa myöten.

Se puolestaan saa aikaan kuiden vaeltelun siten, että ne tulevat ajoittain hyvinkin lähelle toisiaan. Seuraukset voivat olla katastrofaaliset.

Kuiden iästä on tehty arvioita tutkimalla Saturnuksen vuorovesivoimien vaikutusta Enceladus-kuuhun. Sen pinnan alta purkautuu vesihöyryä, joten siellä arvellaan olevan nestemäistä vettä. Hyisissä olosuhteissa tarvittava lämpö tulee kuun muodonmuutoksista, joiden taustalla ovat juuri jättiläisplaneetan aiheuttamat vuorovesivoimat. 

Kun tunnetaan niiden voimakkuus ja toisaalta Enceladuksen radassa tapahtuneet muutokset Cukin kumppaneineen tekemän tietokonemallinnuksen perusteella, voidaan laskea, missä ajassa Enceladuksen rata on muuttunut todetulla tavalla. Vastaus on noin 100 miljoonaa vuotta. Tutkijoiden mukaan se kertoo sisempien kuiden syntyajankohdan. 

"Mikä sitten sai aikaan sisempien kuiden myöhäisen synnyn? Paras arvauksemme on, että Saturnuksella oli aiemmin jokseenkin samanlainen kuukatras, mutta niiden radoissa esiintyi voimakkaita häiriöitä, jotka saivat lähekkäisten kuiden radat risteämään ja kuut törmäämään toisiinsa. Hajonneiden kuiden kappaleista muotoutuivat sitten nykyiset kuut sekä Saturnuksen renkaat", arvioi Cuk.