قمر گمشده زحل در آستانه یافتن است

زحل به دلیل داشتن حلقه های شگفت انگیز در اطراف خود مشهور است. بر اساس تحقیقات جدید، به نظر می رسد این حلقه ها نتیجه اتمی شدن قمر ناپدید زحل باشد که روزی به دور این سیاره خواهد چرخید و اکنون دانشمندان یک قدم به کشف این قمر گم شده نزدیکتر شده اند.

حلقه های معروف زحل از آن اجرام کیهانی نیستند که بتوانید به راحتی راز تشکیل آنها را کشف کنید. دانشمندان همیشه مشتاق کشف راز تشکیل حلقه های زحل بوده اند. به طور تصادفی، در حین مطالعه خواص زحل، آنها شواهدی پیدا کردند که می تواند توضیحی منطقی برای حلقه های شگفت انگیز در اطراف سیاره ارائه دهد.

یک نظریه جدید نشان می‌دهد که حلقه‌های زحل زمانی شکل گرفتند که یکی از قمرهای سیاره، غول گازی معروف به ماه گمشده، بیش از حد به این سیاره غول‌پیکر نزدیک شد.

دانشمندان بر این باورند که بقایای حاصل ممکن است بسیاری از حلقه هایی را که امروزه می بینیم تشکیل داده باشد. حداقل این چیزی است که تیمی از محققان به رهبری جک ویدهام از MIT پیشنهاد می کنند.

این تیم قمر ناپدید زحل را Chrysalis نامگذاری کرده است، و آنها می گویند که این داستان همچنین به توضیح انحراف غیرمعمول زحل در محور خود کمک می کند و چرا تصور می شود که حلقه ها کمی بیش از 100 میلیون سال قدمت دارند، در حالی که خود زحل بیش از چهار میلیارد سال تشکیل شده است. کمک می کند.

تمام سیارات منظومه شمسی دارای شیب محوری خاصی هستند که از زاویه بین محور چرخش و صفحه مداری تشکیل می شود. این شیب برای زحل به حدود 26.7 درجه می رسد و جدی تر می شود. دانشمندان این افزایش شیب را به قمر تیتان نسبت می دهند.

Wisdom در بیانیه ای گفت: “این شیب محوری آنقدر بزرگ است که نمی تواند ناشی از فرآیندهای شکل گیری شناخته شده در یک دیسک پیش سیاره ای یا از برخوردهای بزرگ بعدی باشد.” توضیحات مختلفی ارائه شده است، اما هیچ کدام کاملا قانع کننده نیستند. جالب اینجاست که علاوه بر توجیه افزایش تمایل، سن جوانی که قبلاً توضیح داده نشده بود نیز به طور طبیعی در سناریوی ما توضیح داده شده است.

تیم تحقیقاتی از داده‌های گرانش فضاپیمای کاسینی ناسا استفاده کرد تا ببیند آیا زحل هنوز با نپتون در رزونانس است یا خیر. آنچه که ممکن است مدار تیتان را تغییر دهد سوال دیگری بود که آنها باید به آن پاسخ می دادند.

زحل دارای بیشترین تعداد قمر در منظومه شمسی است که به 82 قمر می رسد. اگر زحل یک قمر اضافی داشت که بی ثبات می شد و به قمر گمشده تبدیل می شد، این می تواند تمایل سیاره را تغییر داده و به آن کمک کند تا از تشدید نپتون فرار کند.

طرح کلی نظریه این تیم را می توان در مقاله ای که در آخرین شماره مجله Science منتشر شده است، یافت. خلاصه این مقاله این است که این نظریه تمام عدم قطعیت های سیاره زحل مانند افزایش شیب محوری، مدار تیتان و رمز و راز حلقه های آن را توضیح می دهد.

بر اساس این نظریه، حدود 160 میلیون سال پیش، مدار قمر گمشده Chrysalis ثبات خود را از دست داد و این قمر طی این مشکل به زحل نزدیک شد. بیشتر این قمر گمشده به زحل برخورد کرد و حدود 99 درصد کریسالیس توسط این سیاره غول پیکر گازی بلعیده شد. مواد باقیمانده ای که در نتیجه این برخورد به وجود آمدند نیز در مدار زحل معلق ماندند تا حلقه های این سیاره را تشکیل دهند.

پیدا کردن قمر گم شده زحل

زحل بیش از 26 درجه به یک سمت به دور خورشید می چرخد، موقعیتی که حتی از شیب زمین که بین 22.1 تا 24.5 درجه متغیر است، بسیار چشمگیرتر است. محتمل ترین توضیح برای این مدت طولانی این است که کج شدن زحل به دلیل نوعی رقص گرانشی است که سیاره با نپتون درگیر آن می شود.

Wisdom و همکارانش با استفاده از داده‌های فضاپیمای کاسینی ناسا، مدل‌های جدیدی ساختند که نشان می‌دهد در حالی که زحل و نپتون زمانی در گذشته در طنین‌اندازی بودند، این وضعیت حدود 160 میلیون سال پیش تغییر کرد و اساساً زحل را از تأثیر حذف‌شده نپتون حذف کرد.

از بین تعدادی از شبیه‌سازی‌ها، یکی از شبیه‌سازی‌ها که به بهترین وجه با همه داده‌ها مطابقت دارد، یک شبیه‌سازی فرضی است که در آن زحل یک قمر نسبتاً بزرگ را از دست می‌دهد. امروزه منظومه سیاره ای زحل میزبان 83 قمر است. Chrysalis یا قمر گمشده تقریباً به اندازه ایاپتوس بود که اکنون سومین قمر بزرگ زحل است.

دانشمندان در مطالعه جدید این نظریه را مطرح کردند که بین 200 تا 100 میلیون سال پیش، قمر گمشده شروع به رانده شدن از میدان گرانشی تیتان، بزرگترین قمر زحل کرد. به نوبه خود، این می تواند مدار Chrysalis را مختل کند و آن را به مسیری پر هرج و مرج بفرستد که تقریباً شامل برخورد با ایپتوس و تیتان و در نهایت نزدیک شدن بیش از حد به زحل می شود.

به گفته محققان، چنین برخوردی می تواند ماه را تکه تکه کند! پس از برخورد، بسیاری از بقایای این قمر گمشده توسط زحل جذب شد و بقیه آنچه را که امروزه به عنوان حلقه های باشکوه زحل می شناسیم، تشکیل دادند. این توضیح کامل به نظر می رسد و دو معمای کیهانی را همزمان حل می کند، اما ویزوم هشدار می دهد که این یک نظریه باقی می ماند.

ویزوم گفت این سوال، مانند هر نتیجه دیگری، باید توسط دانشمندان دیگر بررسی شود. درست مانند شفیره پروانه، این قمر گمشده برای مدتی طولانی خفته بود و ناگهان شروع به حرکت کرد و باعث پیدایش حلقه های زحل شد. این داستان به همین دلیل است که ماه گمشده را Chrysalis می نامیم. زیرا همانطور که گل داودی می تواند به پروانه تبدیل شود، ماه گمشده نیز به حلقه های زحل تبدیل شد.