Cincin Saturnus dan efek kemiringan dari bulan kuno yang hilang – semua halaman

Awalnya, para astronom menduga bahwa kemiringan Saturnus berasal dari interaksi gravitasi dengan tetangganya, Neptunus. Tetapi sebuah studi baru menunjukkan sebaliknya.

nationalgeographic.co.id – berputar di sekitar khatulistiwa planetcincin Duduk Tanda mati bahwa planet berputar pada sisinya. Raksasa terikat berputar pada sudut 26,7 derajat relatif terhadap bidangnya di sekitar Matahari. Para astronom telah lama menduga bahwa kemiringan ini berasal dari interaksi gravitasi dengan Neptunus yang bertetangga. Pada kecepatan yang sama dengan orbit Neptunus, Saturnus miring seperti gasing yang berputar.

Tetapi sebuah studi pemodelan baru oleh para astronom di MIT dan di tempat lain menemukan bahwa Saturnus lolos dari tarikan Neptunus ketika kedua planet itu bisa saja sinkron. Jadi apa yang menyebabkan penataan ulang planet ini? Tim memiliki hipotesis yang diuji dengan cermat: bulan yang hilang.

Temuan ini dipublikasikan di jurnal Sains 15 September berjudul “Kehilangan satelit dapat menjelaskan kemiringan Saturnus dan cincin muda.” Tim mengusulkan bahwa Saturnus, yang saat ini memiliki 83 bulan, dapat memiliki setidaknya satu bulan lagi. Bulan adalah satelit tambahan, yang mereka beri nama Chrysalis. Bersama dengan saudara-saudaranya, Chrysalis telah mengorbit Saturnus selama miliaran tahun. Ini menarik planet agar tetap miring.

Tapi sekitar 160 juta tahun yang lalu, tim memperkirakan, Chrysalis menjadi tidak stabil dan datang sangat dekat dengan planetnya di persimpangan penggembalaan yang memisahkan satelit. Hilangnya Bulan sudah cukup untuk melepaskan Saturnus dari cengkeraman Neptunus dan memiringkannya seperti sekarang ini.

Dan terlebih lagi, para peneliti menduga, sebagian besar tubuh Chrysalis yang hancur mungkin telah menabrak Saturnus pada saat yang bersamaan. Sebagian kecil dari puing-puing mungkin terperangkap di orbit, akhirnya pecah menjadi pecahan es yang lebih kecil untuk membentuk cincin planet.

Satelit yang hilang dapat menjelaskan dua misteri lama: kemiringan Saturnus saat ini dan usia cincinnya, yang sebelumnya diperkirakan berusia sekitar 100 juta tahun. Ini jauh lebih muda dari planet ini.

“Seperti sarang kupu-kupu, satelit ini tidak aktif untuk waktu yang lama dan tiba-tiba menjadi aktif, dan cincin muncul,” kata Jack Wisdom, profesor ilmu planet di MIT dan penulis utama studi baru.

Rekan penulis studi ini termasuk Rola DeBook di MIT, Burkard Militzer dari University of California, Berkeley, William Hubbard dari University of Arizona, Frances Nimmo dan Brianna Downey dari University of California, Santa Cruz, dan Richard French dari Wellesley College.

NASA/JPL-Caltech

Survei terakhir Cassini terhadap Saturnus dalam 20 tahun misi pesawat ruang angkasa NASA.

Pada awal 2000-an, para ilmuwan mengusulkan bahwa sumbu miring Saturnus adalah hasil dari planet yang terperangkap dalam getaran. Atau hubungan ketertarikan dengan Neptunus. Tetapi pengamatan oleh pesawat ruang angkasa Cassini NASA, yang mengorbit Saturnus dari tahun 2004 hingga 2017, memberikan sentuhan baru pada masalah ini. Para ilmuwan telah menemukan bahwa Titan, bulan terbesar Saturnus, bergerak menjauh dari Saturnus lebih cepat dari yang diperkirakan. Pada tingkat sekitar 11 sentimeter per tahun. Para ilmuwan menyimpulkan bahwa migrasi cepat Titan dan tarikan gravitasinya mungkin menyebabkan Bulan memiringkan dan menahan Saturnus dengan Neptunus.

“Untuk membuat kemajuan dalam hal ini, kita perlu menentukan inersia Saturnus,” kata Wisdom.

Baca selengkapnya: Zona aman adalah bagaimana Saturnus menjaga satelitnya agar tidak jatuh

Baca selengkapnya: Metana di bulan Saturnus bisa menjadi tanda kehidupan alien

Baca selengkapnya: Pelajari tentang Titan, bulan terbesar kedua Saturnus di Tata Surya

Dalam studi baru mereka, Wisdom dan rekan-rekannya mencoba menentukan momen inersia Saturnus menggunakan beberapa pengamatan terbaru yang diambil oleh Cassini. Selama “grand finale”, fase misi akan melihat pesawat ruang angkasa mengambil pendekatan yang sangat dekat untuk secara akurat memetakan tarikan gravitasi di sekitar seluruh planet. Medan gravitasi dapat digunakan untuk menentukan distribusi massa di suatu planet.

Wisdom dan rekan-rekannya membuat model interior Saturnus dan mengidentifikasi distribusi massa yang cocok dengan medan gravitasi yang diamati Cassini. Anehnya, momen perlambatan yang baru diidentifikasi menempatkan Saturnus di dekat, tetapi selaras dengan, Neptunus. Planet-planet mungkin telah selaras, tetapi tidak sekarang.

Jadi para peneliti memeriksa kembali persamaan matematika yang menggambarkan rotasi planet, yang menunjukkan bahwa sumbu rotasi planet berubah dari waktu ke waktu. Satu istilah dalam persamaan ini berisi kontribusi semua satelit. Tim beralasan bahwa jika satelit dihapus dari nomor ini, itu dapat mempengaruhi kemajuan planet.

Pertanyaannya adalah, seberapa besar satelit dan dinamika apa yang harus dilakukan untuk menjatuhkan Saturnus dari getaran Neptunus?

Mereka menyimpulkan bahwa kemiringan Saturnus saat ini adalah hasil dari resonansinya dengan Neptunus dan hilangnya bulannya Chrysalis. Bulan ini seukuran bulan terbesar ketiga Saturnus, Iapetus. Ini memungkinkannya untuk menghindari getaran.

“Ini cerita yang bagus, tapi seperti kesimpulan lainnya, itu perlu dicermati oleh orang lain,” kata Wisdom. “Tapi satelit yang hilang ini tampaknya seperti cangkang yang menunggu ketidakstabilannya.”

Lihat berita dan artikel lainnya di Google Berita

Konten yang dipromosikan

Video khusus