Şaşırtan Kimyasal Kokteyl: Satürn’ün “Halka Yağmuru”

Cassini verilerinin yeni analizi, büyük kemerlerin kökenlerine ışık tutabilir.

Bu tür çalışmalar, bilim adamlarının sadece Satürn’ü değil, aynı zamanda evrendeki diğer yıldızları çevreleyebilecek halka taşıyan gezegenleri daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

illustration of Cassini near Saturn's ringsSatürn’ün halkalarından gezegenin atmosferine düşen “halka yağmuru”, bilim adamlarının düşündüğünden çok daha yoğun, kirli bir sağanağa sahip.

Gökbilimciler, onlarca yıldır Satürn’ün halkalarının, gezegeni su buzu ile parçaladıklarından şüpheleniyorlar, ancak NASA’nın Cassini uzay gemisinden alınan son gözlemlerin bazıları, bu gök gürültülü sağanakların ilk detaylı görüşlerini sağlıyorlar. 

Araştırmacılar, halka yağmuru organik madde ve diğer moleküller ile kontamine olduğunu ve Satürn’ün saniyede binlerce kilogram, sanki çekiçle delindiğini söylüyorlar. Üstelik yağmurun şaşırtıcı miktarını ve kalitesini anlamak Satürn’ün halkalarının kökenlerini ve evrimini açıklığa kavuşturmaya yardımcı olabilir.

Kokteyl Bilmecesi

Araştırmacılar, uzay aracının son birkaç yörüngesi sırasında Cassini’nin İyon Nötr Kütle Spektrometresi tarafından toplanan verileri, Satürn ile D halkası olarak bilinen en içteki halka arasındaki boşluğa ulaştığında analiz etti. Satürn’ün halka sisteminden atmosfere dönüşen malzemenin sadece yüzde 24’ü sudan meydana gelirken, geri kalanı ise metan, karbon monoksit, dinitrojen, amonyak, karbon dioksit ve organik nanopartiküllerin parçalarından oluşuyordu.

Halka yağmurunun yağış yüzdesine göre kimyasal içeriği.

Çalışmaya katılamayan NASA’nın Pasadena’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan Cassini’nin proje bilimcisi Linda Spilker, Halka Yağmuru’nun farklı kimyasal bileşiminin “büyük bir sürpriz” olduğunu, çünkü Satürn’ün halka sisteminin uzaktan gözlemlere göre neredeyse tamamen buzdan olduğunu söylüyor ve halka yağmurunun neden sudan yoksun olduğundan emin değiller.

NASA’nın Moffett Field’daki Ames Araştırma Merkezi’ndeki gezegen bilim adamı Jeff Cuzzi Satürn’ün halkalarının içine sıkışmış bir radyasyon kuşağının sorumlu olabileceğini öne sürdü. 

Cassini’nin hayat sonu gözlemleri, başka bir çalışmada açıklanan bu enerjik proton grubunun ilk çekim görüşlerini de sağladı. Cuzzi’nin tahmini ise kemerin yüksek enerjili radyasyonunun, organik bileşikler gibi daha ağır malzemeleri ardında bırakarak, D halkasında Satürn’e çok yakın olan suyun çoğunu püskürtebileceği yönündeydi.

San Antonio’daki Southwest Araştırma Enstitüsü’nün gezegen bilimcisi ve halka yağmur çalışmalarının bir uzmanı olan Hunter Waite’ye göre, her ne sebeple olursa olsun, halka yağmurunun kendine özgü bileşimi, Satürn atmosferinin karbon ve nitrojen içeriğini anlamamızı yeniden şekillendirebilir ve Satürn’ün varsayılan kimyasal yapısı, düşen malzemenin yarattığı gaz devi gerçek kompozisyonunu maskeleyen “sadece bir kaplama” olabilir.

Halka yağmurunun kimyasına ek olarak, Cassini gözlemleri de bu malzemenin Satürn’ün atmosferine ne kadar hızlı geldiğini ortaya koydu: saniyede 4.800 ila 45.000 kilogram.

Cuzzi, ise “Bu sadece gezegene akan muazzam miktarda kütle” olarak bahsederken Satürn’ün halkalarının muhtemelen gezegenin tarihi boyunca bu yağış oranını sürdürmediğini söylüyor. Çünkü eğer böyle olsaydı, cılız küçük D halkası çoktan aşınmalıydı. Ancak bir kuyrukluyıldız ya da başka bir uzay parçası, Satürn’ün halka sistemini son zamanlarda yakalayıp alışılageldik yörüngesinden tanecikler kopmasına ve Satürn’ün yer çekimlerine karşı daha savunmasız hale gelmesine sebep olmuş olabilir.https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2018/10/100318_MT-saturn_inline_370.jpgSatürn’ün C ve D halkaları

Southwest Araştırma Enstitüsü’nde bir kozmo-kimyacı ve halka yağmur çalışması üzerine bir ortak yazar olan Kelly Miller, şimdiki şiddetli yağmurun, Satürn’ün halka yağmurunun normal oranı olması ihtimaline karşıysa, belki de D halkası sürekli Satürn’ün dış halkalarından gelen malzemeyi sifonluyor olabileceğini öne sürüyor..

Spilker, Satürn’ün halkalarıyla olan ilişkisinin kesin doğasına “hala bir bulmaca” diyor. Ancak, gezegenin atmosferi ve halkaları arasında neler olup bittiğine dair daha ayrıntılı teorik simülasyonlar yapmak ve bu teorileri Cassini’nin topladığı verilere karşı test etmek, resmin doldurulmasına yardımcı olabilir.

Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/saturn-ring-rain-surprising-cocktail-chemicals

Alıntılar

J.H. Waite Jr. et al. Chemical interactions between Saturn’s atmosphere and its rings. Science. Vol. 361, October 5, 2018, p. 51. doi:10.1126/science.aat2382.

E. Roussos et al. A radiation belt of energetic protons located between Saturn and its rings. Science. Vol. 361, October 5, 2018, p. 47. doi:10.1126/science.aat1962.

Daha Fazla Bilgi İçin

L. Grossman. 5 things we’ve learned about Saturn since Cassini died. Science News. Vol. 193, April 14, 2018, p. 6.

L. Grossman. R.I.P. Cassini. Science News Online, September 15, 2017.

L. Grossman. As Cassini’s tour of Saturn draws to a close, a look back at postcards from the probe. Science News. Vol. 192, September 2, 2017, p. 16.

[zombify_post]

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir