Fodros gyűrűrendszerek jelzik a kozmikus becsapódásokat

574
A Cassini-űrszonda – mely korábban már számos alkalommal bizonyította, hogy az egyik legsikeresebb, Naprendszerünk alaposabb megismerése céljából útnak indított eszközünk – ezúttal egy újabb, meglepő érdekességről rántotta le a leplet. Az űrszondának a Szaturnusz gyűrűrendszeréről készített, részletes felvételein M. Hedman (Cornell University, USA) és munkatársai kisebb fodrozódásokat figyeltek meg, melyeket a vizsgálatok szerint egy korábbi aszteroida-becsapódás okozhatott.

A történet kezdetéhez azonban a kilencvenes évek végéig kell visszakanyarodnunk. A Jupitert vizsgáló Galileo-szonda felvételein ekkor fedeztek fel egy különös, világos-sötét mintázatot az óriásbolygó vékony gyűrűrendszerében. A szakemberek ekkor még nem találtak megfelelő magyarázatot a látottakra, de a Cassini képei nyomán újra előkerült a már-már feledésbe merült megfigyelés.


A Galileo-űrszonda 1996-ban készített felvétele a Jupiter gyűrűrendszeréről (felső kép). A képfeldolgozó eljárásokon átesett felvételen (középső kép), és a kép alapján készített modellen (alsó kép) jól látszanak a fodrozódások (NASA/JPL-Caltech/SETI).

2007-ben Hedman és kollégái a Szaturnusz legbelső, D jelű gyűrűjéről készült, nagy felbontású felvételeken különös, fodrozódásokra hasonlító mintázatokat azonosítottak. A kutatók azt is megfigyelték, hogy a gyűrűben lévő redők időben egyre sűrűbbé válnak. A folyamat visszafelé történő lejátszását modellezve Hedman és munkatársai arra jutottak, hogy valamikor 1983 végén történhetett az esemény, ami megzavarta a gyűrűs bolygó környezetének viszonylagos nyugalmát.

2009 augusztusában a Cassini újabb felvételeket készített a Szaturnusz gyűrűrendszeréről, melyet ekkor a Nap pont az éléről világított meg. A különleges körülmények lehetővé tették, hogy a szakemberek a korábbinál nagyobb területen figyelhessék meg a gyűrűrendszer belső tartományainak részleteit. A képek elemzése során kiderült, hogy 1983-ban egy kataklizmikus esemény történt, mely a D-gyűrű forgástengelyét mintegy 100 méterrel mozdította el, az elmozdult tartományokat a bolygó gravitációs hatása pedig spirális alakban tekerte meg. A hatás ráadásul egy igen nagy, csaknem 20 000 km széles (a teljes D-gyűrűt és részben a szomszédos C-gyűrűt is érintő) területen mutatkozik.


A Cassini-szonda 2009-es felvételeiből összeállított mozaikkép a Szaturnusz gyűrűrendszerének belső tartományának egy részletét mutatja. A váltakozó, világos-sötét sávok jelzik a redőződéseket; a keskeny, fekete sávok kisebb, tisztára söpört gyűrűközi rések (NASA/JPL-Caltech/SETI).

Hedman és munkatársai arra jutottak, hogy a megfigyelt jelenségek legjobban egy feldarabolódó üstökösmag (vagy kisbolygó) becsapódásával magyarázhatóak. Erre azonban nem tudtak bizonyítékot találni, mivel 1983-ban nem tartózkodott űrszonda a Szaturnusznál, ráadásul a bolygó az év második felében a Földről nézve épp a Nap mögött volt, így távcsöves megfigyelések sem készülhettek, amiken utólag azonosítani lehetett volna egy esetleges ütközést.

A kutatóknak ekkor jutottak eszükbe a Galileo-szonda évekkel korábbi Jupiter-képei és a rajtuk látszó, hasonló mintázatok. Modellszámításaikat a Jupiter gyűrűiben látszó fodrozódásokkal összefüggésben is elvégezték, és arra jutottak, hogy a Galileo által megörökített redőződések egy 1994 júniusa és szeptembere között bekövetkezett eseményhez vezethetőek vissza. Ez pedig tökéletesen összevág a Shoemaker-Levy 9 jelű üstökös darabjainak Jupiterbe csapódásának dátumával (1994. július 16-22.). A felfedezés egyúttal a Szaturnusz esetében végbement, hasonló eseményhez is megfelelő bizonyítékot szolgáltat.


Fantáziakép a Shoemaker-Levy 9 üstökös Jupiterbe csapódó darabjainak az óriásbolygó gyűrűrendszerében okozott változásairól (M. Showalter).

A részletes vizsgálatok további eredményeket is hoztak. Egyrészt a modellszámítások alapján megbecsülték a becsapódó testek méretét, melyek mindegyik esetben néhány kilométer átmérőjűnek adódtak (a szétdarabolódás előtt). Másrészt a Galileo újraanalizált képein egy további spirálózódás nyomait is megtalálták, mely egy 1990-es esemény lenyomata lehet. A Kuiper-öv felé tartó New Horizons űrszonda 2007-ben szintén elrepült a Jupiter mellett, s az általa készített felvételeken további két fodrozódás azonosítható (ezek valószínűleg szintén a Shoemaker-Levy 9 üstökös becsapódásának eredményei).

Az új eredmények fényében – melyeket a Science folyóirat egy kétrészes írásban közölt – úgy tűnik, hogy az óriásbolygók és a komolyabb méretűnek számító (min. néhány kilométeres) kozmikus testek ütközései elég gyakoriak (a Jupiter esetében ez évtizedenként, a Szaturnusz esetében évszázadonként néhány eseményt jelent), és a gyűrűrendszerek hosszú időn keresztül őrzik ezek nyomait.

Forrás: NASA News, 2011.03.31.

Hozzászólás

hozzászólás