Saturnovi prstenovi su stvar ljepote. Oni su stoljećima probudili znatiželju legija astronoma, a o njima se još uvijek vrlo malo zna.
Povezani sadržaj
- Pogledajte obiteljsku fotografiju tri iz Saturnovih mjeseca
- Savjet da bi Saturnski mjesec mogao imati hidrotermalne otvore - i podržati život
- Saturnovi prstenovi mogu biti komadić jedan komad mjeseca
Koliko su oni stari? Kako su stigli tamo? Da li služe bilo kojoj svrsi? Nijedno od ovih pitanja nema definitivne odgovore. Čak i broj prstenova varira ovisno o načinu brojanja.
Prstenje je prvi put primijetio 1610. Galileo. On i drugi rani astronomi nisu ni bili sigurni jesu li prstenovi, jer se činilo da povremeno nestaju - funkcija tankih pojaseva koji se ponekad vide rubno. Ali kontrolirani eksperiment 50 ili više godina nakon Galileovog otkrića dokazao je da su doista prstenovi.
U narednih nekoliko stoljeća, međutim, nije se saznalo puno više o tim prstenima, sve dok svemirske letjelice Pioneer i Voyager nisu izvele letjelice šestog planeta od sunca početkom 1980-ih. Znanje je ubrzano misijom Cassini-Huygens - suradničkim projektom NASA-e, Europske svemirske agencije i Talijanske svemirske agencije namijenjenim ispitivanju svakog aspekta Saturna, njegovih mjeseci i prstenova. Cassini svemirski brod od 4600 kilograma - jedno od najvećih i najsloženijih međuplanetarnih vozila ikad izgrađenih - stigao je do Saturna 2004. godine, nakon sedmogodišnjeg putovanja. Od tada prenosi fantastične slike i podatke. Cassini je trebao završiti 2008. godine, ali njegova je misija nekoliko puta produžavana i trenutno je predviđena za smrt 2017. godine.
Zašto proučavati prstenove? "Prstenovi zapravo nisu toliko značajni, rekao bih, u smislu onoga što nas mogu naučiti", kaže John Weiss, docent fizike na Sveučilištu St. Martin u Laceyu, Washington. "Glavni razlog zbog kojeg mislim da većina nas to proučava je tajna, nešto što mi ne razumijemo", dodaje Weiss, koji je post-doktorat radio kao specijalist za snimanje u Cassini misiji i od tada se fokusirao na dinamika Saturnovih prstenova.
Prstenovi također mogu dati tragove o tome kako planete nastaju i o orbitalnoj dinamici, kaže on.
Na ovoj simuliranoj slici Saturnovih prstenova boja označava veličine čestica prstena u različitim regijama na temelju izmjerenih učinaka tri radio signala. Tri istodobna radio signala valne duljine 0, 94, 3, 6 i 13 centimetara (Ka-, X- i S-rasponi) poslani su iz svemirske letjelice Cassini preko prstenova na Zemlju. (NASA / Laboratorij za mlazni pogon Kalifornijski tehnološki institut) 
Panoramski pogled stvoren je kombiniranjem 165 slika snimljenih Cassinijevom širokokutnom kamerom u razdoblju od gotovo tri sata 15. rujna 2006. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) 
Pogled na Saturn iz četvrte godine misije Cassini 2000. godine. (NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology) Prevladava mudrost bila je da su prstenovi nastali prije oko 100 milijuna godina - pravi mladić u usporedbi sa starim Sunčevim sustavom star 4, 5 milijardi godina. No, 2014. godine, znanstvenici sa Sveučilišta Colorado u Boulderu, naoružani podacima Cassinija, izjavili su da su prstenovi tu u startu i da su zaista stari oko 4 do 5 milijardi godina.
Djelomično su procijenili starost prstenova ispitivanjem zrnca leda koje čine većinu njih. Taj led je prije svega voda, s malo metana i ugljičnog dioksida, kaže Weiss. Ponekad led prekriva neki kamenit materijal, jer čestice vremenom vremenom gube određenu reflektivnost. Sloj prašine također se može nakupiti s vremenom. Na taj se način starost može procijeniti reflektivnošću, ali istraživanje u Koloradu pokazalo je da čak i sjajne, reflektirajuće čestice mogu biti stare.
"Volio bih da je ideja o tim prstenima uvijek bila oko Saturna, ali nemam drugi razlog za to, osim estetike", kaže Weiss. Nije jasno hoće li se s vremenom rezultati u Koloradu zadržati, dodaje.
Pa kako su čestice stigle tamo? Jedna teorija je da se prstenovi sastoje od ostataka mjeseca koji su razbili meteoriti. Ili su možda ostaci kometa koji se razbio. Weiss kaže da ne misli da ima dovoljno dokaza da kaže što je najvjerojatnije.
Za sada astronomi broje osam glavnih prstenova. Kako su otkriveni, svakom je dodijeljeno slovo abecede (nije baš najbrzi nomenklatura za tako strahovit planet). Ali ne pojavljuju se abecednim redom. Radeći izvan Saturna, prvi su prstenovi C, B i A. D prsten je slab i najbliži je planeti. F prsten je uzak i nalazi se tik izvan A prstena. Dalje od toga, nalaze se dva slabije prstena, G i E. Postoje praznine između nazvanih prstenova i kolutova unutar prstenova, koji su povećali broj prstenova na tisuće.
Općenito, prstenovi se protežu oko 175 000 milja od Saturna - gotovo udaljenost između Zemlje i Mjeseca. Ali razlikuju se po širini i visini - neke su visoke samo 30 stopa.
Cassini zanat napravio je zanimljiva otkrića oko prstenova - uključujući da su Saturnovi Mjeseci puštali valove u prstenje i da ih mali „propeleri“ u prstenovima mijenjaju. Astronomi pozorno prate te nade da će vidjeti kako mijenjaju svoju orbitu i kakav bi utjecaj mogli imati u budućnosti.
Dok Cassini završava svoju misiju u 2017. godini, inženjeri planiraju put kojim ćemo, nadamo se, sigurno manevrirati kroz prstenove, a da ih čestice ne unište, tako da mogu slikati unutar prstenova i praznina. Obrt će nakon toga okončati svoj život u blistavoj atmosferi, kad pogodi Saturnovu atmosferu - ako to učini toliko daleko.
"Dakle, kako se kreće, to će se spustiti labudom", kaže Weiss, koji je iskazivao određenu tugu razmišljajući o padu svemirske letjelice.
Vaš je red da pitate Smithsoniana.
