土星の輪は消えつつあり、いつまで残るかわかりません。
天文学者は1980年代からこれを知っていました 土星内側の氷の輪は上層大気で着実に侵食されています。 オリンピックの水たまりと同じ速さで大雨が降る 雨が降っている ガス巨人の毎日。 ただし、どれだけ速いか アイコニックなリングシステム それが縮小する — それがいつなくなるかを決定するものは何か — 未解決の問題が残っています.
幸いなことに、強力な NASA ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST または Webb) は、これまで強力な機器で初期宇宙から最も遠い銀河を発射していましたが、すぐにこの興味深い現象を調査する予定です。
土星の環がどれくらいの期間存続するかを決定する新たな取り組みを率いる宇宙航空研究開発機構の惑星科学者、ジェームズ・オドノヒュー氏は、「私たちはまだ、それらがどのくらいの速さで侵食されているかを正確に把握しようとしています. 声明 (新しいタブで開きます) 月曜日（4月17日）に投稿。 「現在の調査によると、輪はあと数億年の間、土星の一部になるだけです。」
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土星の象徴的なリングの年齢をより正確に推定するために、JWST とハワイのケック天文台は、惑星を研究するための長期観測キャンペーンの一部となります。 望遠鏡は、太陽から離れた軌道のおかげで、巨大ガス惑星の 1 シーズン中に「リング レイン」がどのように変動するかを監視するのに役立ちます。
天文学者は、このキャンペーンから興味深いデータを期待しています。これまでの研究で、土星に大量の環物質が絶えず落ちていることが示されているからです。 たとえば、NASA から自宅に送信されたデータ カッシーニ 探査機は、2017 年に土星に突入した際に、土星と環の間の隙間を 22 回も横切って浮遊し、880 ポンド (400 kg) から 6,000 ポンド (2,800 kg) の氷の雨が地球に降り注いでいることを明らかにしました。 毎秒の惑星と 上層大気の加熱.
このレートでは、エピソードは 消えた 約3億年後。 これは遠くに思えるかもしれませんが、洪水は象徴的なリングシステムを「比較的早い死宇宙の時間スケールでは. しかし、地球上のリング状物質の降水率は非常に不確実なままです. リングは1億年という速さで消滅するか、11億年にわたって停止したままになる可能性があると天文学者は言います.
オドノヒュー氏は 4 月 26 日、Space.com に次のように語った。 「この流れを絞り込む観察をもっとしたい」。
現在の研究によると、宇宙と太陽の岩 放射線 リング粒子はわずかに歪んで電荷を与え、ガス巨人の磁力線に結合します。 次に、土星の重力が氷の粒子を内側に引き込みます。これらの粒子は、磁場によって方向付けられて惑星の上層大気に流れ込みますが、常に同じペースであるとは限りません。
土星が 29.5 年の軌道で太陽を周回するとき、土星は太陽に近づいたり遠ざかったりし、そのリングも同じように回転します。 天文学者によると、この傾きは、太陽の放射が環系の内層にどの程度影響を与えるかを決定し、そこでは多くの氷雨が引き起こされ、土星に降る物質の量を決定する役割も果たしている可能性があります。
「輪が太陽の端にあるとき、輪の雨は遅くなると思われる」とオドノヒューは Space.com に語った。 「そして、それらが太陽の方を向くように傾くと、円形の雨の流れが増加します。」
そのため、彼のチームは Webb と Hawaiian Cake Observatory を使用して、土星の上層大気にある特定の水素分子からの放出を測定します。 この分子の測定値は、少量の物質が土星の氷の輪から大気中に落ちるときに上昇しますが、大雨の間は減少します、とオドノヒューは Space.com に語りました。 土星の 1 シーズン中にこれらの水素放出量の変化を観察することは、チームが土星に降るリング物質の量を決定するのに役立つ可能性があります。
「これまで使用していた Keck のツールはアップグレードされましたが、これまで JWST を使用したことはありませんでした」と彼は言います。 「そのため、これまで以上にエピソードの流れを理解できるようになります。」
新しい研究はリングの運命を予測するのに役立ちますが、土星の世界を研究する天文学者は、惑星のリングが最初にどのように、いつ生まれたかについて、何十年にもわたる議論を続けています. さまざまなモデルが、リングが 45 億年前の土星の周りに恒久的な構造を持っていたことを示しています — 太陽系自体が形成されていたときですが、カッシーニ探査機からのデータは、はるかに若い絵を描き、1000 万年から 1 億年しか老化していませんでした。 年。
古いリングは暗いことが多いため、この不一致が生じましたが、カッシーニは土星のリングが明るく、若いことを示していると捉えました。 2019年、天文学者たちは 議論を再考する (新しいタブで開きます) 彼は、リングが太陽系と同じくらい古いという当初の考えに戻って、このような若い年齢でリングが出現した原因は、激しい円形の雨である可能性があると示唆しました。
オドノヒュー氏は Space.com に対し、「リングが 1 億年ほど前のもので、何十億年も前のものだったとしたら、かなりクールだと思う」と語った。 「それは、彼らがいなくなる前に彼らを見るのに間に合うように進化したことを意味するからです。」
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