A Szaturnusz holdja Mimas a legkisebb a gáz óriás fő holdjai közül. (A Szaturnusznak 62 holdja van, de ezek közül néhány apró, 1 km-nél kisebb átmérőjű holdkék). Két új tanulmány megmutatja, hogy Mimas egyfajta hóekeként viselkedett, kiszélesítve a Cassini-osztást a Szaturnusz gyűrűi között.
A Szaturnusz ikonikus gyűrűi elkülönítik a Naprendszer többi bolygójától. Nincs tudományos egyetértés abban, hogy pontosan miként alakultak ki. Az elmélet szerint a Naprendszer korai szakaszában alakultak ki, míg a Cassini misszió adatai azt sugallják, hogy sokkal később alakultak ki, talán a dinoszauruszok uralma alatt. A Cassini ún. Grand Finale adatai azt mutatják, hogy a gyűrűk 200 millió éves vagy annál fiatalabbak. De annak ellenére, hogy a történelem bizonytalan, még mindig tudjuk, miből állnak: szinte minden vízjég, néhány sziklás darabbal.
Azért hívják őket a Saturn-gyűrűknek, mert több gyűrű van elválasztva egymástól elválasztott résekkel. A legnagyobb, legszembetűnőbb rést Cassini osztálynak hívják. Az úgynevezett A gyűrű és a B gyűrű között van, és az osztás kb. 4800 km (3000 mérföld) széles.
Két új tanulmány segít megmagyarázni, hogyan alakult és bővült a Cassini osztály. Az első a „Cassini divízió megalakulása - I. A gyűrűk formálása a Mimas bevándorlás útján”, a második pedig a „Cassini divízió megalakulása - II. A Mimas és Enceladus lehetséges története. ” Mindkettőt a Királyi Csillagászati Társaság 2019. júniusi havi értesítésében tették közzé. Mindkettő a francia kutatóintézetek szerzőinek azonos csoportja.
A tanulmányok azt mutatják, hogy a Mimas hold hóhullámként viselkedett, és elválasztotta az A és B gyűrűket alkotó részecskéket, kiszélesítve a Cassini-területet a jelenlegi 4800 km szélességére. Orbitális rezonancia útján teszi ezt meg.
A Cassini Divízió belső szélét Huygens Gap-nek hívják. A Cassini-divízió belső szélén, a Huygens Gap-ben lévő jég- és kőzetrészecskék 2: 1-es körüli rezonanciában vannak a Mimas-szal. Ez azt jelenti, hogy Mimas mindegyik pályáján ezek a részecskék kétszer keringnek. Ennek eredményeként Mimas többször gravitációs úton húzza ezeket a részecskéket, kényszerítve őket a résen kívüli pályáira. Mint egy hóeke.
A hold természetes tendenciája az, hogy elvándorol a gazdaszervezet bolygójától. Csak a fogadó bolygó gravitációja képes ellenőrizni. De Mimas esetében valami más történt, hogy akár 9000 km-rel befelé vándoroljon, és a folyamat során a távolság felére növelje a távolságot. Csak az energiavesztés okozhatta a Mimas bevándorlását.
A kutatók szerint Mimasnak energiát kellene veszítenie a felmelegedéssel, ami viszont megolvasztotta a hold belső jégét és gyengítette a kéreg. De most, hogy a Cassini űrhajó ilyen kiváló kilátást nyújt nekünk Mimas felületéről, ez a forgatókönyv nem felel meg. A Mimas felülete továbbra is ősi hatásokra utal, amelyeknek nem lehetnek ott, ha a kéreg meggyengült.
A kutatók csoportjának második hipotézise van, amely a Szaturnusz másik holdjának, az Enceladusnak a bevonásával jár. Enceladus figyelemre méltó, mivel van egy felszín alatti óceánja, amelyet a Cassini űrhajó is felfedezett. E hipotézis szerint mind a Mimas, mind az Enceladus orbitális rezonancia révén veszített energiát. Ez mindkét holdot felmelegítette volna, létrehozva a felszín alatti óceánokat. Ezt a hipotézist azonban nem erősítik meg, különösen mivel a felszín alatti óceán létezését Mimason soha nem bizonyították. (A felület nem mutat egyetlen jelet.)
Nyilvánvaló, hogy Mimas megint elkezdett vándorolni. Az e dokumentumokban szereplő számítások szerint körülbelül 40 millió év alatt a Cassini Divízió megszűnik.
Ennek a tanulmánynak izgalmas következményei lehetnek az exoplanetek tanulmányozása szempontjából. A szerzők szerint, amikor a csillagászok gyűrűs szerkezetű exoplaneket találnak körülöttük, ez holdok jelenlétét jelentheti. És ha holdak vannak ott, akkor valószínűleg vannak felszín alatti óceánok. És ezekben az óceánokban talán az élet.
Forrás:
- Sajtóközlemény: Saturn hold Mimas, a hóesés a bolygó gyűrűiben
- Kutatási cikk: A Cassini Divízió megalakulása - I. A gyűrűk formálása a Mimas bevándorlás útján
- Kutatási cikk: A Cassini Divízió megalakulása - II. Mimas és Enceladus lehetséges története
- Kutatási cikk: Az árapály következményei a Mimas-óceán hipotézisére
- Űrmagazin: A Cassini űrhajó megerősíti az Enceladus felszín alatti óceánját
- NASA: Mimas mélységben
