Podczas ostatnich orbit sondy Cassini wokół Saturna, udało się zaobserwować pięć księżyców krążących w pobliżu jego pierścieni. Ich nietypowa morfologia może pomóc w odpowiedzi na pytanie jak powstały i jak wpływają obecnie na lodowo-skalne pierścienie planety.
Obecnie znamy ponad 60 naturalnych satelitów Saturna. Część z nich to wyjątkowa grupa niewielkich obiektów krążących w obrębie systemu pierścieni planety albo wpływających na ich kształt z bliskiej odległości. Między grudniem 2016 roku, a kwietniem 2017 roku sonda NASA Cassini wykonała pięć bliskich przelotów obok: Pan, Daphnisa, Atlasa, Pandory oraz Epimeteusza.
Naukowcy otrzymali z tych przelotów dane na temat morfologii, struktury fizycznej, środowiska pyłowego i plazmowego oraz składu chemicznego tych księżyców. Sonda zarejestrowała ich obrazy w świetle ultrafioletowym i podczerwieni.
Saturn posiada bardzo ciekawą rodzinę niewielkich księżyców w obrębie pierścieni. Wiemy na pewno, że ich powstanie i ewolucja jest ściśle związana z historią samych pierścieni. Dziś naukowcy nie są jednak pewni czy to pierścienie powstały na skutek rozpadu któregoś z takich małych księżyców, czy może odwrotnie - to te małe księżyce powstały w wyniku akrecji materiału z pierścieni.
Sonda Cassini w ostatnich latach działania zaobserwowała pięć księżyców z tej rodziny. Daphnis i Pan znajdują się w pierścieniu A. Atlas znajduje się na krawędzi pierścienia A, natomiast Pandora w gęstym, ale bardzo wąskim pierścieniu F. Epimeteusz krąży na zewnątrz od pierścienia F, razem z Janusem. Oba księżyce różnią się w promieniu orbity o zaledwie 50 km i co około 4 lata wymieniają się pozycjami.
Grafika prezentująca badane księżyce z pozycjami względem pierścieni. Źródło: NASA/JPL-Caltech
Obserwacje sondy wykazały, że powierzchnie tych małych księżyców są pokryte materiałem zebranym z pierścieni, a im bliżej orbicie do dużego księżyca Enceladusa, tym więcej lodowych cząstek z niego wyrzucanych można znaleźć na ich powierzchni. Księżyce bliżej Saturna, czyli Daphnis i Pan mają zdecydowanie więcej zebranego materiału z pierścieni na powierzchni. Na Atlasie, Prometeuszu i Pandorze widać większy wpływ Enceladusa.
Jak podkreśla Bonnie Buratti z JPL (główny autor pracy) - mamy coraz więcej dowodów na bardzo wysoką aktywność i zmienność systemu pierścieni i księżyców Saturna.
Teraz wiemy już więc, że procesy akrecji występują w obrębie tych obiektów, a to przybliża naukowców bardziej do hipotezy o akrecyjnym pochodzeniu tych niewielkich księżyców. Co więcej analiza danych wskazuje na ich dużą porowatość, a to tylko potwierdza wieloetapowy proces ich powstawania.
Misja Cassini zakończyła się we wrześniu 2017 roku. Ciągle jednak trwa analiza zebranych danych. Na ich podstawie powstało już setki prac naukowych, a planetolodzy będą odkrywać kolejne informacje na temat Saturna i jego otoczenia przez najbliższe lata.
Więcej informacji:
- Close Cassini flybys of Saturn’s ring moons Pan, Daphnis, Atlas, Pandora, and Epimetheus
- materiał prasowy NASA nt. odkrycia
Źródło: NASA/Science
Na zdjęciu tytułowym: Trzy z pięciu księżyców obserowanych przez sondę Cassini podczas ostatnich miesięcy misji. Wszystkie pokazane w tej samej skali. Źródło: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
