گروهی از ستاره‌شناسان قصد دارند با کمک «تلسکوپ فضای جیمز وب» و «رصدخانه کک»، به راز ناپدید شدن حلقه‌های زحل پی ببرند.
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، حلقه‌های سیاره زحل در حال ناپدید شدن هستند و ما نمی‌دانیم که چه مدت در اطراف آن خواهند بود. ستاره‌شناسان دهه ۱۹۸۰ می‌دانستند که درونی‌ترین حلقه‌های یخی ز به طور پیوسته در حال فرسایش یافتن در جو فوقانی هستند. بارش باران با سرعت زیاد در حال حاضر است که روزانه یک استخر آب روی این غول گازی می‌بارد. با وجود این، سرعت کوچک شدن سیستم حلقه زحل که تعیین کننده زمان ناپدید شدن آن به شمار می رود، یک پرسش بدون پاسخ است.
«تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST) ناسا که تجهیزات قوی آن را به بررسی کهکشان‌های دوردست کیهان اولیه پرداخت می‌کنند، به زودی می‌توانند این پدیده جالب را برای بررسی قرار دادن ارائه دهند.
«جیمز اودونوگو»(James O’Donoghue)، دانشمند سیاره‌شناسی «آژانس کاوشهای هوافضای ژاپن» (JAXA) که سرپرستی تلاش‌های جدید را برای تعیین مدت ماندگاری حلقه‌های زحل بر عهده خواهد داشت، گفت: ما هنوز در حال تلاش برای کشف دقیق سرعت فرسایش هستیم. حلقه‌های زحل هستیم. در حال حاضر، پژوهش‌ها نشان می‌دهند که این حلقه‌ها تنها برای چند میلیون سال دیگر ازحلل صد خواهند بود.
برداشت یک هنرمند از ظاهر زحل در صد میلیون سال آینده
برای بهتر تخمین زدن طول عمر حلقه‌های زحل، تلسکوپ فضایی جیمز وب و «رصدخانه کک» (Keck Observatory) در هاوایی، بخشی از یک کمپین رصدی بلندمدت برای مطالعه این سیاره خواهد بود. این تلسکوپ‌ها به نظارت بر چگونگی نوسانات پدیده «باران حلقه» (Ring rain) طی یک فصل کامل در این غول گازی کمک می‌کنند که به لطف دور بودن مدار آن از خورشید، حدود هفت سال زمینی طول می‌کشد.
ستاره‌شناسان انتظار دارند از این کمپین به دست بیاورند، زیرا پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که تعداد زیادی از حلقه‌ها را به طور مداوم به می‌ریزد. به عنوان، داده‌های ارسال‌شده از فضای «کاسینی» (Cassini) ناسا که ۲۲ بار در خلال شیرجه مرگبار خود را در سال ۲۰۱۷ از شکاف بین این سیاره و حلقه‌های آن عبور می‌کند، نشان می‌دهد که بین ۴۰۰ تا ۲۸۰۰ مثال باران یخی در آن قرار دارد. هر ثانیه روی سیاره جاری می شود.
با این سرعت، حلقه‌ها ممکن است در حدود 300 میلیون سال ناپدید شوند. بالغ بر 300 میلیون سال ممکن است زمان زیادی به نظر برسد اما این سیل، سیستم را به سوی یک مرگ نسبتا سریع در نتیجه‌های کیهانی زمانی سوق می‌دهد. در هر حال، میزان بارگیری مواد حلقه روی سیاره هنوز تا حدود زیادی نامشخص است. ستاره‌شناسان می‌گویند که حلقه‌ها می‌توانند بیش از یک میلیون سال ناپدید شوند یا ممکن است ۱.۱ میلیون سال در اطراف زحل باقی‌مانند. اودونوگو ادامه داد: ما در حال حاضر فقط یک تخمین بسیار داریم. ما می‌خواهیم مشاهدات را بیشتر انجام دهیم که این محدوده را محدود می‌کنند.
پژوهش‌های کنونی نشان می‌دهند سنگ‌های فضایی و تابش خورشید، حلقه‌های ذرات را کمی مختل می‌کنند و به آنها بار الکتریکی می‌دهند که به میدان مغناطیسی غول گازی متصل می‌شوند. سپس گرانش زحل، ذرات یخی را به داخل می‌کشد که توسط میدان‌های مغناطیسی هدایت می‌شوند تا به جو بالای سیاره راه پیدا کنند، اما این روند همیشه با سرعت یکسان انجام نمی‌شود.
جزئیات حلقه‌های یخی زحل در این عکس فضای پیمای «کاسینی» از سیستم حلقه‌های باشکوه آن قابل مشاهده هستند.
زمانی که در مدار 29.5 ساله خود به دور خورشید می‌چرخد و به سمت خورشید می‌رود یا از آن دور می‌شود، حلقه‌ها نیز همین کار را می‌کنند. به گفته ستاره‌شناسان، این شیب نشان می‌دهد که تابش خورشید چقدر بر درونی‌ترین لایه‌های منظومه حلقه‌های تأثیر می‌گذارد که بیشتر باران یخی در آنها ایجاد می‌شود. همچنین، این امر ممکن است در تعیین میزان ریختن مواد به زحل نقش داشته باشد.
گروه اودونوگو از تلسکوپ‌های جیمز وب و کک برای اندازه‌گیری انتشارات یک مولکول هیدروژن خاص در جو فوقانی زحل استفاده خواهند کرد. اودونوگو در مصاحبه با اسپیس گفت: اندازه‌گیری این مولکول زمانی افزایش می‌یابد که مقدار کمی از حلقه‌های یخی زحل به جو آن می‌ریزد اما طی باران حلقه‌های زیادی کاهش می‌یابد. نظارت بر این تغییرات روند انتشار هیدروژن در طول یک فصل کامل از حل‌ها می‌تواند به گروه کمک کند تا بفهمد چقدر مواد حلقه در این سیاره می‌برد.
وی افزود: تجهیزات تلسکوپ کک که پیشتر برای این کار استفاده شده بودیم، افزایش یافت اما پیشتر هرگز از تلسکوپ جیمز وب برای چنین کاری استفاده نکردیم. بدین ترتیب، ما قادر بود تا هجوم حلقه را بهتر از همیشه تخمین بزنیم.
در حالی که این پژوهش‌های جدید به پیش‌بینی سرنوشت حلقه‌ها کمک می‌کند، ستاره‌شناسانی که به بررسی زحل می‌پردازند، به بحثی می‌پردازند که دهه‌ها در مورد چگونگی و زمان تولد حلقه‌های این سیاره وجود دارد، ادامه می‌دهند. مدل‌های رایانه‌های گوناگون نشان می‌دهند که حلقه‌ها از 4.5 میلیارد سال پیش که منظومه شمسی در حال‌گیری بود، ساختاری دائمی در اطراف زحل بود، اما فضاهای کاسینی را نشان می‌دادند، تصویر جوان‌تری را نشان می‌دادند و آنها را تنها بین 10 تا 100 میلیون سال پیر می‌کردند. .
این اختلاف به این دلیل به وجود آمد که حلقه‌های قدیمی‌تر تیره‌تر هستند اما کاسینی، حلقه‌های زحل را روشن کرده بود و به جوانی اشاره می‌کرد. در سال ۲۰۱۹، ستاره‌شناسانی که دوباره مورد بررسی قرار گرفتند، گفتند که باران‌های شدید حلقه‌ای ممکن است عامل جوان به نظر رسیدن حلقه‌ها باشند. این نظریه به شکل اولیه برمی‌گردد که می‌گوید در نهایت عمر حلقه‌ها به اندازه منظومه شمسی است.
اودونوگو اضافه کرد: من فکر می کنم اگر عمر حلقه‌ها صد میلیون سال یا بیشتر و عمر آنها سال‌ها باشد، شگفت‌انگیز خواهد بود زیرا به این معنی است که ما در زمان درستی یافته‌هایم تا آنها را پیش از ناپدید شدن ببینیم.
انتهای پیام