Satürn'ün halkaları dev bir toz halesi saçıyor

Satürn'ün halkaları Dünya'dan bakıldığında bir jilet kadar ince görünür. On binlerce kilometre genişliğinde olmasına rağmen, dikey yönde sadece yaklaşık on metre kalınlığında olan bu yapılar, uzayın en çarpıcı görüntülerinden biridir. Ancak yeni araştırmalar, Satürn halkaları hakkında bildiğimiz her şeyi sorgulamaya başladı. Halka materyalinin parçacıkları, ana düzlemin çok üstünde ve altında yüzüyor gibi görünüyor. Bu bulgular, Satürn halkaları sisteminin aslında düz bir vinil plak gibi değil, daha çok geniş ve tozlu bir simit şekline sahip olduğunu gösteriyor.

Cassini'nin cesur dalışları yeni gerçekleri ortaya çıkardı

Satürn halkaları hakkındaki bu şaşırtıcı keşif, NASA'nın Cassini misyonunun 2017 yılındaki son döneminden kaynaklanıyor. Bu kritik süreçte, uçuş mühendisleri uzay aracını Satürn halkaları düzleminin çok üstünden çok altına kadar inen yirmi cesur ve dik yörüngeye yönlendirdiler. Her geçişte, Cassini uzay aracı halka düzleminin her iki tarafında yaklaşık üç Satürn yarıçapına kadar yüksekliklere ulaştı. Bu tehlikeli dalışlar sırasında, Cassini'nin Kozmik Toz Analizörü cihazı yolunun tepesine yakın yüzlerce küçük tane kaydetti. Kimyasal analiz sonuçları, Satürn halkaları etrafında bulunan bu parçacıkların, Satürn'ün ana halkaları içindeki parçacıklarla aynı düşük demir imzasına sahip olduğunu ortaya koydu. Bu eşleşme, Satürn halkaları sisteminin çok uzak bölgelerine kadar uzandığını ve halka tozu olduğunu güçlü biçimde gösterdi.

Fizik kuralları açıklanamayan bir fenomeni tanımlıyor

Satürn halkaları etrafında bu kadar yüksekliklerde halka bileşimli taneler bulunması, bilim insanlarını derinden şaşırttı. Yerçekimi, çarpışmalar ve elektromanyetik kuvvetler, parçacıkları halka düzlemine yakın tutmak için birlikte çalışır. Ancak düzlemin yüz binlerce kilometreden fazla üstünde ve altında halka materyali keşfedilmesi, basit fizik yasalarıyla açıklanamıyor. Modellere göre, bir parçacığın normalde Satürn halkaları tozunu yerinde tutan yerçekimi ve manyetik kuvvetlerden kurtulmak için saniyede yaklaşık yirmi beş kilometrenin üzerinde hızlara ihtiyaç duyması gerekiyor. Bu hız, herhangi bir bariz fırlatma mekanizmasının sağlayabileceğinden çok daha yüksektir. Mikrometeoritlerin sürekli olarak Satürn halkaları üzerine çarpması, yukarı seken enkaz parçalarını koparttığı düşünülse de, katı-katı çarpışmalardan kaynaklanan şarapnel muhtemelen gerekli vuruşu alamayacaktır.

Daha umut verici bir senaryo, son araştırmalardan ortaya çıkıyor. Bu çalışmalar, Satürn halkaları sisteminin düşünülenden çok daha eski olabileceğini ve sık, enerjik çarpmalara maruz kaldığını savunuyor. Bu aşırı hızlı çarpışmalarda, sıcaklıklar buzlu Satürn halkaları içine gömülü kayalık safsızlıkları buharlaştıracak kadar yükselebilir. Buhar parçacıklar, sıvı veya katı parçacıklardan çok farklı davranır. Çok daha yüksek hızlarda kaçabilir, daha sonra soğur ve Satürn halkaları düzleminden uzakta ince toza yoğunlaşır. Bu tüy-ve-yoğunlaşma yolu, materyali geniş bir haloya fırlatabilir ve Cassini'nin tespitlerini açıklayabilir.

Satürn halkaları parçacıklarını bilardo topları olarak hayal ederseniz, çok sayıda net sekme beklersiniz. Ancak Satürn'ün ana halkaları çoğunlukla bir tutam kaya ile buzdan yapılmıştır. Onların çarpışmaları daha çok kar toplarının çarpması gibidir. Fazla sıçrama yok, çok yapışma vardır. Bunu genellikle küçük parçacık boyutlarıyla birleştirdiğinizde, enkazı çok uzağa atmayan seyrek, nazik çarpmalar elde edersiniz. Bu yüzden bu kadar aşırı yüksekliklerde halka-imzalı tozun keşfi çok çarpıcıdır. Günlük Satürn halkaları dinamiklerinin sağladığından çok daha ara sıra, daha şiddetli bir fırlatma mekanizmasına işaret ediyor.