De manen en ringen van Saturnus kunnen jonger zijn dan de dinosaurussen

Sommige van de ijzige manen van Saturnus zijn mogelijk gevormd nadat vele dinosaurussen door de aarde zwierven. Nieuwe computermodellering van het Saturniaanse systeem suggereert dat de ringen en manen niet meer dan 100 miljoen jaar oud kunnen zijn.

Saturnus herbergt 62 bekende manen. Allemaal worden ze niet alleen beïnvloed door de zwaartekracht van de planeet, maar ook door de zwaartekracht van elkaar. Een nieuw computermodel suggereert dat de manen van Saturnus, Tethys, Dione en Rhea, niet de soorten veranderingen hebben gezien in hun orbitale hellingen die typerend zijn voor manen die in het systeem hebben geleefd en gedurende lange perioden met andere manen hebben gecommuniceerd. Met andere woorden, dit lijken heel jonge manen te zijn.

"Manen veranderen hun baan altijd." Dat is onvermijdelijk, "zei Matija Cuk, hoofdonderzoeker bij het SETI Institute en een van de auteurs van het nieuwe onderzoek, in een verklaring. "Maar dat feit stelt ons in staat om computersimulaties te gebruiken om de geschiedenis van de innerlijke manen van Saturnus te ontrafelen. We ontdekken dat ze waarschijnlijk zijn geboren tijdens de meest recente 2 procent van de geschiedenis van de planeet." [Saturnusfoto's: nieuwste afbeeldingen van Cassini Orbiter van NASA]

De leeftijd van de ringen van Saturnus is aanzienlijk besproken sinds hun ontdekking in de 17e eeuw. In 2012 suggereerden Franse astronomen echter dat sommige van de binnenmanen en de bekende ringen van de planeet van recente oorsprong kunnen zijn. De onderzoekers toonden aan dat getijdeneffecten - die verwijzen naar 'de zwaartekrachtsinteractie van de binnenmanen met vloeistoffen diep in het binnenste van Saturnus', volgens de verklaring - ervoor moeten zorgen dat de manen in een zeer korte tijd naar grotere banen bewegen.

"Saturnus heeft tientallen manen die langzaamaan hun orbitale grootte vergroten door getijdeneffecten.Tevens kunnen paren manen af ​​en toe in orbitale resonanties bewegen.Dit gebeurt wanneer de periode van één maan een eenvoudige fractie van een andere wordt. kan twee keer zo snel ronddraaien als een andere maan, of drie keer zo snel.

Zodra een orbitale resonantie plaatsvindt, kunnen de manen elkaars zwaartekracht beïnvloeden, zelfs als ze erg klein zijn. Dit zal uiteindelijk hun banen verlengen en ze van hun oorspronkelijke orbitale vlak kantelen.

Door te kijken naar computermodellen die voorspellen hoe ver de baan van een maan in de loop van de tijd zou moeten worden, en die te vergelijken met de huidige positie van de maan vandaag, ontdekten de onderzoekers dat de banen van Tethys, Dione en Rhea "minder ingrijpend zijn gewijzigd dan eerder werd gedacht, "zei de verklaring. De manen lijken niet ver gekomen te zijn van waar ze zijn geboren.

Om een ​​meer specifieke waarde te krijgen voor de leeftijden van deze manen, gebruikte Cuk ijsgeisers op de maan Enceladus van Saturnus. De onderzoekers gingen ervan uit dat de energie die deze geisers aandrijft afkomstig zijn van getij-interacties met Saturnus en dat het niveau van geothermische activiteit op Enceladus constant is geweest, en dat daaruit de sterkte van de getijdenkrachten van Saturnus is afgeleid.

Met behulp van de computersimulaties concludeerden de onderzoekers dat Enceladus van zijn oorspronkelijke orbitale positie naar zijn huidige positie in slechts 100 miljoen jaar zou zijn verplaatst - wat betekent dat het waarschijnlijk tijdens het Krijt is gevormd. De grotere implicatie is dat de binnenmanen van Saturnus en zijn prachtige ringen allemaal relatief jong zijn. (De meer verre manen Titan en Iapetus zouden niet tegelijkertijd gevormd zijn.)

"Dus de vraag rijst - wat veroorzaakte de recente geboorte van de binnenste manen?" Cuk zei in de verklaring. "Onze beste gok is dat Saturnus al eerder een vergelijkbare manen had, maar hun banen werden verstoord door een speciale soort baanresonantie met de beweging van Saturnus rond de zon. Uiteindelijk kwamen de banen van naburige manen over en deze objecten botsten. puin, het huidige stel manen en ringen gevormd. "

Het onderzoek wordt gepubliceerd in het Astrophysical Journal.