Pandangan Khas Zuhal Mungkin Berakar dari Kematian Bulan Purba – IGN

Zuhal mungkin berhutang sistem cincin yang menyapu dan kecondongan tersendiri kepada kematian bulan purba bernama Chrysalis, menurut hasil kajian baru.

Gergasi gas Zuhal adalah salah satu pemandangan paling menakjubkan dalam sistem suria kita. Walau bagaimanapun, walaupun telah menjadi sasaran beberapa misi bercita-cita tinggi pada masa lalu, persoalan penting kekal tentang bagaimana planet ikonik itu memperoleh sistem gelang yang mengagumkan, dan dengan tepat mengapa ia mengorbit pada kecondongan 26.7 darjah berbanding satah orbitnya.

Ahli astronomi telah percaya untuk seketika bahawa sudut keceriaan Zuhal adalah hasil interaksi graviti antara gergasi gas, 83 bulannya, dan tarikan yang dikenakan ke atasnya oleh planet Neptunus. Hubungan dengan yang terakhir ini dilukis apabila ahli astronomi menyedari bahawa gerakan seperti gasing berputar Zuhal sepadan dengan sangat baik dengan irama orbit Neptunus.

Dalam erti kata lain, kedua-dua planet besar itu dianggap berkongsi persatuan graviti yang kuat – juga dikenali sebagai resonans.

Data yang dikumpul oleh kapal angkasa Cassini, yang meneroka sistem Saturnus antara Jun 2004 – September 2017, memaklumkan lagi hubungan itu, dengan mendedahkan bahawa bulan besar Titan sedang bergerak menjauhi Zuhal pada kelajuan mengejutkan 11 cm setahun.

Ini menyebabkan beberapa saintis mencadangkan bahawa pengaruh graviti dan pergerakan luar satelit semula jadi ini – yang jauh lebih besar daripada bulan Bumi – berkemungkinan bertanggungjawab untuk mengekalkan resonans orbit antara Zuhal dan Neptunus.

Walau bagaimanapun, teori ini didasarkan pada satu ciri utama, dan sebahagian besarnya tidak ditentukan bagi Zuhal – ‘momen inersia’nya. Ini pada dasarnya adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pengagihan jisim dalam badan syurga.

Momen inersia adalah faktor penting bagi ahli astronomi yang ingin memahami sifat orbit dunia, kerana taburan dan ketumpatan jisim di pedalaman planet boleh mempunyai pengaruh yang ketara pada kecondongannya. Oleh itu, jika saintis tidak mempunyai pemahaman yang baik tentang momen inersia, menjadi lebih sukar untuk mengetahui dengan tepat sejarah planet itu apabila, sebagai contoh, menggunakan pemodelan komputer.

Warisan Cassini

Kini, sekumpulan penyelidik miliki sekarang menggunakan data Cassini daripada bahagian akhir misinya – dikenali sebagai ‘Grand Finale’ – untuk memperhalusi momen inersia Zuhal, dan mendapati ia terletak di luar julat yang diperlukan untuk mengekalkan resonans orbit dengan Neptun.

Semasa ‘Grand Finale’, Cassini diarahkan untuk melakukan beberapa siri penyelaman berani antara permukaan awan Zuhal dan cincin paling dalam. Sebanyak 22 penyelaman telah dibuat, di mana kapal angkasa mengumpul data mengenai struktur dalaman Zuhal, dan taburan jisim di dalamnya.

Pasukan itu menggunakan pemodelan komputer untuk mencipta peta taburan jisim Zuhal yang sesuai dengan ukuran graviti dunia sebenar Cassini. Walaupun hampir, penemuan pasukan mendedahkan bahawa tarikan Titan tidak mencukupi untuk mengekalkan resonans graviti antara Zuhal dan Neptun. Walau bagaimanapun, berdasarkan kecondongan Zuhal masa kini, pasukan itu percaya bahawa terdapat resonans yang berlangsung selama berbilion tahun pada masa lalu, yang kemudiannya dipecahkan.

Untuk membongkar misteri itu, pasukan itu mula menjalankan simulasi komputer yang pada asasnya mengubah masa pada evolusi planet Zuhal dalam usaha untuk menemui ketidakstabilan graviti yang boleh menyebabkan pemecahan dengan Neptun.

Selepas menjalankan banyak simulasi, pasukan itu membuat kesimpulan bahawa Zuhal pernah menjadi tuan rumah sekurang-kurangnya satu lagi satelit utama kira-kira saiz bulan Iapetus, yang mempunyai diameter hari semasa 457 batu (736 km).

Kematian Bulan

Menurut hasil kajian, diterbitkan dalam jurnal Science, pengaruh graviti bulan mati yang panjang ini akan mengekalkan resonans rapuh antara Zuhal dan Neptun. Sepanjang beberapa bilion tahun, tarian graviti antara gergasi gas dan bulan ini akan secara perlahan menarik paksi Zuhal ke kecondongan yang melampau.

Namun, hubungan itu tidak berkekalan. Pasukan menganggarkan bahawa, kira-kira 160 juta tahun yang lalu, bulan berhadapan dengan pengaruh graviti adik-beradiknya Titan dan Iapetus, dan dipaksa lebih dekat ke permukaan Zuhal.

Akhirnya, Chrysalis akan dicincang oleh kuasa besar yang dikenakan ke atasnya. Sebahagian besar jisim bulan akan hilang di bawah permukaan awan Zuhal. Walau bagaimanapun, kuantiti yang kecil akan terlepas daripada nasib itu, dan akhirnya menetap di sekitar khatulistiwa.

Dengan kemusnahan bulan, resonans yang seimbang halus telah rosak, meninggalkan Zuhal dengan kecondongan orbitnya yang tersendiri, dan hasil sistem gelang hebat yang kita lihat hari ini.

Anthony Wood ialah seorang penulis sains bebas untuk IGN

Kredit Imej: NASA/JPL/Institut Sains Angkasa

We would like to say thanks to the writer of this article for this remarkable material

Pandangan Khas Zuhal Mungkin Berakar dari Kematian Bulan Purba – IGN


We have our social media profiles here and additional related pages here.https://paw6.info/related-pages/