Saturnovy prstence vytvářejí ohromující a složitou strukturu, která obklopuje planetu do vzdálenosti téměř 500 tisíc km. Přitom jsou velmi tenké, jejich tloušťka je pouze kolem jednoho kilometru. Nejedná se o jednolitý útvar ale celou soustavu prstenců různých vlastností. Jsou označovány velkými písmeny a to v pořadí, v jakém byly objeveny. Postupujeme-li od planety, míjíme postupně prstence D, C, B, A, F, G a E. Jejich původ je nejasný, ale obecně se předpokládá, že vznikly rozbitím některých měsíčků.
Jedná se o dlouhodobě poměrně nestabilní strukturu, která nemůže proto být starší než několik stovek miliónů let. Připustíme-li tedy, že Saturn má prstence od svého úplného vzniku, vyvstává nezbytně otázka postupného doplňování materiálu do prstenců.
Zatímco některé z prstenců lze přímo spojit s přítomností Saturnových měsíců, u jiných taková souvislost prokázána dosud nebyla. Tak například prstenec E velmi úzce souvisí s měsícem Enceladus, který jej zásobuje ledovými krystalky vyvrhovanými ze svého nitra. Jinou úlohu mají měsíce Prometheus a Pandora pro prstenec F. Svou gravitací „usměrňují“ částice v prstenci a drží jej tak pohromadě. Z tohoto důvodu se jim říká „pastýřské měsíce“.
Podobným vysvětlením až dosud ale unikal prstenec G, který objevila sonda Voyager v roce 1979. Jedná se o velmi slabý a úzký prstenec, který se nachází ve vzdálenostech 166 až 174 tisíc km od planety. V jeho blízkosti ovšem nenalezneme žádný měsíc, který by jej bezprostředně ovlivňoval jako je tomu ve výše zmíněných případech. Nejbližší měsíc Minas o průměru 400 km leží ve vzdálenosti 15 tisíc kilometrů od prstence.
V blízkosti Saturna už několik let pracuje sonda Cassini a byla to právě její data, která pomohla rozlousknout záhady tohoto prstence. Na snímcích pořízených sondou byl objeven zajímavý útvar lemující vnější část prstence. Jedná se o jasný oblouk, jehož délka odpovídá přibližně 1/6 obvodu celého prstence. Ve srovnání s šířkou celého prstence je velmi úzký – jenom asi 250 km. Od roku 2004 byl pozorován vícekrát a tudíž se zřejmě jedná o dlouhodobější strukturu.
Sonda není ovšem vybavena pouze kamerou ale také dalšími přístroji. A právě kombinace různých dat poskytla vědcům cenné informace a navedla je na stopu, jak ostatně přiznává i hlavní autor studie představené v časopise Science Matthew Hedman (Cornell University, Ithaca: „Vzdálené snímky z kamery nám řekly kde se oblouk nachází a jak se pohybuje, zatímco plazmová a prachová měření pořízená v blízkosti prstence G nám pověděla kolik materiálu zde je.“
Animace složená ze snímků sondy Cassini ukazuje pohyb a změny jasného oblouku v prstenci. Kredit - NASA/JPL/Space Science Institute
Další animace poskládaná ze 70 snímků pořízených během 20 hodin.
Z dat vyplývá, že ve zmíněném oblouku se nacházejí dosud nepozorovaná ledová tělíska a tělesa v širokém rozsahu velikostí – od malých oblázků až po balvany o průměru jednoho metru. Kdybychom hmotu všech těchto objektů soustředila do jednoho tělesa, dostali bychom ledový měsíček o průměru 100 metrů.
Měření rovněž ukázala, že navzdory relativně velké vzdálenosti má měsíc Minas na prstenec G přeci jenom vliv. Jeho oběžná doba je synchronizovaná s periodou oběhu jasného oblouku v prstenci. Navzájem jsou zachyceny v tzv. resonanci, kdy šesti oběhům Minase odpovídá sedm oběhů oblouku. Vědci se proto domnívají, že měsíc udržuje svou gravitací větší ledové kusy uvnitř jasného oblouku a tudíž také plní jakousi „pastýřskou“ roli.
Množství nejrůznější těles uvnitř oblouku vede zákonitě ke občasným srážkám. V jejich důsledku se tělesa zde postupně drolí a vytváří se oblak prachu a ledových krystalků. Zatímco větší tělesa podléhají pouze gravitaci, tak tyto maličké částečky jsou ovlivňovány rovněž magnetickým polem planety, postupně jasný oblouk opouštějí a nakonec se přidávají k již existujícímu prstenci G.
Původ jasného oblouku velkých těles není známý, ale astronomové se domnívají, že vznikl při dřívější kolizi mezi bývalými satelity Saturna. A už nyní se těší na další data, zejména pak na ta, která by mohla získat asi za 18 měsíců, kdy sonda Cassini proletí pouhých 1000 km od zmíněného oblouku v prstenci G.
Zdroj:
JPL Press release
NewScientist.Com
Diskuze:
