Hulumtimi i ri ofron shpjegim për origjinën e unazave të Saturnit dhe hënave të akullta

Hulumtimet e fundit të kryera nga NASA dhe partnerët e saj duke përdorur simulime superkompjuterike po hedhin dritë mbi origjinën e unazave ikonike të Saturnit dhe hënave misterioze të akullta. Shkencëtarët besojnë se unazat filluan të formoheshin nga një përplasje masive midis dy hënave të akullta, deri në kohën kur dinosaurët ende po bredhin rreth sipërfaqes së Tokës.

Sasitë masive të mbeturinave nga përplasja u kapën më pas nga tërheqja gravitacionale e Saturnit dhe më pas filluan të mbështilleshin rreth planetit për të prodhuar unazat që të gjithë i njohim dhe i duam sot. Për më tepër, mbeturinat që nuk u kapën në unaza, ka të ngjarë të formojnë disa nga hënat e akullta të Saturnit.

“Ka shumë gjëra që ne ende nuk dimë për sistemin e Saturnit, duke përfshirë hënat e tij që presin mjedise që mund të jenë të përshtatshme për jetën. Pra, është emocionuese të përdorësh simulime të mëdha si këto për të eksploruar në detaje se si mund të kishin evoluar”, tha shkencëtari hulumtues Jacob Kegerreis i Qendrës Kërkimore Ames të NASA-s në Kaliforni.

Nga viti 1997 deri në vitin 2017, misioni Cassini i NASA-s rrotulloi rreth Saturnit dhe hetoi unazat e tij, hënat e akullta, vetitë atmosferike dhe më shumë. Një zbulim që Cassini bëri ndërsa ishte në Saturn është se unazat e Sarurnit janë më të reja se sa pritej fillimisht (duke folur astronomikisht). Me këtë njohuri, shkencëtarët ishin në gjendje të modelonin më mirë unazat dhe hënat e Saturnit në simulim.

Për të krijuar simulimin, ekipi i shkencëtarëve, i udhëhequr nga Luis Teodoro, përdori strukturën e superkompjuterit të Kërkimit të Shpërndarë duke përdorur Kompjuterin e Avancuar (DiRAC) në Universitetin Durham në Mbretërinë e Bashkuar. Shkencëtarët modeluan përplasjen dhe formimin e unazave në gati 200 mënyra të ndryshme, si dhe përplasjet e ndryshme midis hënave të tjera dhe mbeturinave. Rezolucioni i simulimeve ishte më shumë se 100 herë më i lartë se studimet e mëparshme në formimin e unazave të Saturnit. Për më tepër, shkencëtarët përdorën kodin simulues me burim të hapur, SWIFT.

Unazat aktuale të Saturnit janë të vendosura afër planetit brenda kufirit Roche të Saturnit, që është distanca nga një trup planetar brenda të cilit një trup i dytë planetar do të shpërbëhet për shkak të forcave të baticës nga trupi i parë planetar që tejkalojnë forcat gravitacionale të trupit të dytë planetar. Kur simulon përplasjen dhe formimin e unazave, Teodoro et al. zbuloi se një sasi e konsiderueshme e skenarëve të përplasjes shpërndanë dhe shpërndanë sasinë e duhur të mbeturinave rreth Saturnit dhe brenda kufirit të Roche, gjë që më pas çoi në formimin e unazave.

Pothuajse tërësia e unazave të Saturnit është bërë nga copa të mëdha akulli, me shumë pak gurë dhe materiale të tjera brenda unazave. Shpjegimet alternative nuk kanë qenë në gjendje të shpjegojnë pse nuk do të kishte shkëmb në unaza, por lloji i përplasjes së simuluar duke përdorur DiRAC vendos shumë pak gurë në unaza dhe mund t’u japë shkencëtarëve një shpjegim për mungesën e shkëmbit.

“Ky skenar çon natyrshëm në unaza të pasura me akull. Kur hënat paraardhëse të akullta përplasen me njëra-tjetrën, shkëmbi në bërthamat e trupave që përplasen shpërndahet më pak se akulli i sipërm”, tha bashkëautori Vincent Eke i Departamentit të Fizikës/Institutit për Kozmologji Kompjuterike në Universitetin Durham.

Një kaskadë përplasjesh mund të kishte ndodhur gjithashtu nga mbeturinat, me mbeturina të akullta dhe shkëmbore që përplaseshin me hënat e tjera rreth Saturnit. Kjo mund të kishte detyruar hënat pararendëse të dilnin nga unazat, gjë që do të kishte lejuar më pas formimin e hënave që shohim sot.

Siç u përmend, shkencëtarët besojnë se unazat e Saturnit u formuan nga përplasja e dy prej hënave të mëparshme të Saturnit. Por si u përplasën hënat në radhë të parë?

Shkencëtarët besojnë se efektet jashtëzakonisht të vogla të gravitetit të Diellit në hëna mund të jenë shtuar për të destabilizuar pak orbitat e tyre rreth Saturnit, duke çuar në një përplasje. Kur hënat janë në konfigurimin e duhur orbital rreth planetëve të tyre, tërheqja shtesë gravitacionale e ushtruar mbi planetin dhe hënat e tij nga Dielli mund të ketë një efekt bore. Ky efekt quhet rezonancë dhe mund të çojë në zgjatjen dhe animin e orbitave të hënës. Në rastin e dy hënave të mëparshme të Saturnit, një rezonancë çoi në ndryshimin e orbitave të tyre në vendin ku kryqëzoheshin rrugët e tyre, gjë që çoi në përplasjen që formoi unazat dhe hënat e Saturnit.

Një nga hënat e sotme të Saturnit, i quajtur Rhea, rrotullohet pak përtej pikës në të cilën një hënë mund të hasë këtë rezonancë. Duke pasur parasysh se hënat e Saturnit, si hëna e Tokës, lëvizin pak më larg dhe më larg nga Saturni në çdo orbitë që përfundojnë, Rhea duhej të kishte kaluar rezonancën kohët e fundit. Megjithatë, orbita e hënës është ende jashtëzakonisht e sheshtë dhe rrethore, gjë që sugjeron se Rhea nuk i ishte nënshtruar efekteve të rezonancës dhe duhej të ishte formuar kohët e fundit, në astronomi.

Siç u përmend më lart, shkencëtarët besojnë se unazat e Saturnit u formuan kohët e fundit, dhe modelimi i Teodoro et al. pajtohet me këtë dhe po u jep shkencëtarëve njohuri se si formohen sistemet unazore dhe hënat rreth tyre. Megjithatë, ka ende shumë pyetje që duhet të marrin përgjigje. Për shembull, nëse disa nga hënat e akullta aktuale të Saturnit formohen përkrah unazave dhe janë gjithashtu të reja, çfarë do të thotë kjo për hënat e akullta si Enceladus që potencialisht mund të presin jetë brenda oqeaneve të tyre nëntokësore? Ndërsa shkencëtarët vazhdojnë të hulumtojnë Saturnin dhe të modelojnë formimin e unazave dhe hënave të tij, disa nga këto pyetje mund të marrin përgjigje – gjë që do të na tregonte më shumë për Saturnin dhe sistemin tonë diellor në tërësi.