Układ Słoneczny – ile ma lat? (cz. 5)

Drugim w kolejności gazowym olbrzymem jest Saturn. Jest on jednocześnie drugą co do wielkości planetą Układu Słonecznego. Charakterystyczną cechą Saturna są jego sławne pierścienie. Sonda Cassini, przelatując koło Saturna wykonała przepiękne zdjęcia ich struktury (http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/imagedetails/?imageID=2998). Pierścienie wyglądają jak jeden duży obiekt, ale tak naprawdę, są to miliony elementów. Pierścienie składają się głównie z brył skał i lodu (http://pl.wikipedia.org/wiki/Pier%C5%9Bcienie_Saturna). W okolicach pierścieni jest również kilka księżyców, ale są to małe obiekty. Każdy pierścień ma własne imię i całe grupy astronomów zajmują się wyłącznie ich badaniem. Problemem jest to, że pierścienie te są najwyraźniej młode, nie mające nawet setek milionów lat. Astronomowie kiedyś sądzili, że pierścienie te uformowały się razem z Saturnem wyłaniając się z gazu i pyłu jakieś 4,5 miliarda lat […]

Drugim w kolejności gazowym olbrzymem jest Saturn. Jest on jednocześnie drugą co do wielkości planetą Układu Słonecznego. Charakterystyczną cechą Saturna są jego sławne pierścienie. Sonda Cassini, przelatując koło Saturna wykonała przepiękne zdjęcia ich struktury (http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/imagedetails/?imageID=2998). Pierścienie wyglądają jak jeden duży obiekt, ale tak naprawdę, są to miliony elementów. Pierścienie składają się głównie z brył skał i lodu (http://pl.wikipedia.org/wiki/Pier%C5%9Bcienie_Saturna). W okolicach pierścieni jest również kilka księżyców, ale są to małe obiekty. Każdy pierścień ma własne imię i całe grupy astronomów zajmują się wyłącznie ich badaniem. Problemem jest to, że pierścienie te są najwyraźniej młode, nie mające nawet setek milionów lat. Astronomowie kiedyś sądzili, że pierścienie te uformowały się razem z Saturnem wyłaniając się z gazu i pyłu jakieś 4,5 miliarda lat temu. Potem jednak nastąpiło poruszenie wytykające, że pierścienie nie mogą być tak stare. Nie mogą, bo są jasne i błyszczące, a krążąc wokół Słońca zbierają pył. Ten pył przyciemniłby pierścienie w przeciągu kilkuset milionów lat. Ponieważ są jasne i błyszczące znaczy, że te setki milionów lat jeszcze nie upłynęły. Dodtakowo księżyce Saturna orbitujące poza pierścieniami, oraz same pierścienie zmieniają swój pęd kołowy. Raz zwalniają, raz przyspieszają. Finał tego będzie taki, że księżyce w końcu odlecą od planety, a zewnętrzne pierścienie przybliżą się do Saturna. Ten proces potrzebuje także kilkaset milionów lat, a skoro nie nastąpił, to znaczy, że czas ten jeszcze nie upłynął. Ponieważ jednak Saturn z CAŁĄ PEWNOŚCIĄ ma 4,5 miliarda lat stworzono teorię wyjaśniająca młody wiek pierścieni. Autorem jej jest pracownik NASA Jeff Cuzzi (http://www-space.arc.nasa.gov/staff/jeff-cuzzi). Kilkaset milionów lat temu, kiedy po Ziemi chodziły najwcześniejsze dinozaury, Saturn nie miał pierścieni. I wtedy obiekt wielkości Księżyca spoza Układu Słonecznego podleciał do Saturna i siła przyciągania Saturna rozerwała go na strzępy, lub może asteroid uderzył w istniejący już księżyc Saturna, rozrywając go. Kawałki zaczęły okrążać planetę i formować pierścienie. Trudno tylko wytłumaczyć takie właściwości pierścieni, jak na przykład wzajemne przeplatanie się ich. Pierścienie mają również inną intrygującą właściwość. Na zdjęciu (http://photography.nationalgeographic.com/photography/photos/patterns-planets/voyager-saturn-rings-photography.html) widać coś takiego jakby ‘szprychy’ – poprzeczne linie. Jest to dziwne, bo pierścienie Saturna nie są zwartą strukturą, tylko kawałkami materiałów krążących w tym samym czasie.

Podczas obserwacji pierścieni Saturna zauważono dodatkową właściwość jednego z jego księżyców – Enceladusa (http://pl.wikipedia.org/wiki/Enceladus_(ksi%C4%99%C5%BCyc)). Księżyc ten krąży pod pierścieniami. Jest to ładny księżyc (http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Enceladusstripes_cassini.jpg&filetimestamp=20050907142259), ale gdy obejrzy się go ‘pod Słońce’ (http://www.flickr.com/photos/12185639@N00/282171915/), można zobaczyć, że Endeceladus posiada aktywne gejzery. Ten księżyc wygląda jak przebity balon z wodą. Przypuszcza się, że Endeceladus ‘dodaje’ materiału do pierścieni Saturna. Jak księżyc mający średnicę 500 km i mający 4,5 miliarda lat nie jest kawałem lodu, a aktywnym ciałem niebieskim i buchającym gejzerem wody – pozostaje zagadką Teorii Ewolucji Układu Słonecznego. Można założyć (nie bez wątpliwości), że księżyce Saturna mają takie właściwości, ale tuż obok krąży inny księżyc o podobnych rozmiarach – Mimas (http://pl.wikipedia.org/wiki/Mimas_(ksi%C4%99%C5%BCyc)), który niczego takiego nie robi. Ma on na powierzchni widoczny olbrzymi krater (Krater Herschel), który ma średnicę 135 km, co w porównaniu z wymiarami Mimasa (415 x 395 x 382 km) powoduje zdumienie, że asteroida, która w niego uderzyła nie rozerwała go na kawałki. Enceladus i Mimas, mimo iż są tego samego rozmiaru i znajdują się obok siebie – robią coś zupełnie innego.

Następnym księżycem Saturna jest Tytan (http://pl.wikipedia.org/wiki/Tytan_(ksi%C4%99%C5%BCyc)). Zdjęcie znajdujące się w tym linku świadczy, że Tytan ma własną atmosferę (widać to po rozmyciu). Atmosfera Tytana, to głównie metan. Problem z atmosferą z metanu, gdy księżyc ma 4,5 miliarda lat jest taki, że metan niszczeje pod wpływem światła słonecznego, zatem atmosfera Tytana nie może przetrwać zbyt długo, bo rozpada się szybko. Powstała więc teoria, że Tytan ma morza metanu, które ciągle zasilają atmosferę. Problem w tym, że gdy tam wylądowała sonda Huygens, nic takiego nie znaleziono (podaje link do strony, gdzie jest cała dokumentacja fotograficzna jaką wykonała sonda Huygens podczas lądowania na Tytanie: http://esamultimedia.esa.int/docs/titanraw/index.htm). Od zajęcia ostatecznego stanowiska osobiście się wstrzymuję w tym przypadku, gdyż opublikowany w NASA 17.12.2009 dokument: ‘Sunlight Glint Confirms Liquid in Titan Lake Zone’ (http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20091217.html), uznaje, że badania radiowe potwierdzają obecność metanowych jezior, ale ostatecznie potwierdzi je misja organizowana w 2020 roku.

Odnośnie księżyców warto zwrócić uwagę na jeszcze jeden szczególny przypadek, a mianowicie księżyce (Janus i Epimeteusz) zwane tańczącymi księżycami (http://pl.wikipedia.org/wiki/Epimeteusz_(ksi%C4%99%C5%BCyc)). Te dwa ciała orbituja wokół Saturna bardzo blisko siebie – w odległości kilkudziesięciu kilometrów. Jeden jest bliżej Saturna niż drugi, ale od czasu do czasu zamieniają się miejscami. Ta zamiana odbywa się na zasadzie przypadku. Nie wiadomo ile będą krążyć w określonej konfiguracji i co sprawia, że zamieniają się miejscami.

C.D.N.

 (http://pl.wikipedia.org/wiki/Wielki_Wybuch)

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Powstanie_i_ewolucja_Uk%C5%82adu_S%C5%82onecznego).

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Saturn)