Decennia lang hebben wetenschappers zich verbaasd over de oorsprong van de spectaculaire ringen van Saturnus en de ongebruikelijke kenmerken van zijn manen. Nu suggereert een overtuigende nieuwe theorie dat een kolossale botsing – een samensmelting van twee manen – een cascade van gebeurtenissen teweegbracht die het Saturnus-systeem vormden zoals we dat vandaag de dag kennen. De sleutel ligt in een maan die mogelijk ooit heeft bestaan, genaamd Chrysalis, en zijn gewelddadige ontmoeting met Titan, de grootste maan van Saturnus.
Het mysterie van de ringen en manen van Saturnus
De ringen van Saturnus zijn een anomalie; ze zijn opmerkelijk jong: ongeveer 100 miljoen jaar oud, maar hun vorming is hardnekkig onduidelijk gebleven. Het systeem wordt ook bevolkt door bijzondere manen: Titan, de enige maan in ons zonnestelsel met een dichte atmosfeer; Hyperion, een chaotisch, poreus lichaam; en Iapetus, met zijn vreemd verdeelde hemisferen en sterk hellende baan. Deze anomalieën lijken allemaal met elkaar verbonden, wat duidt op een gedeelde oorsprong.
De rol van de schommeling en interne massa van Saturnus
De aanwijzing kwam van nauwkeurige metingen van de interne massaverdeling van Saturnus, uitgevoerd door de Cassini-missie. Deze metingen brachten een lichte massaconcentratie in de kern van de planeet aan het licht, waardoor Saturnus ging wiebelen op een manier die niet helemaal overeenkomt met de zwaartekrachtinteracties met Neptunus. Deze schommeling, of precessie, is de sleutel tot het begrijpen van de geschiedenis van het systeem.
De Chrysalis-hypothese: een botsing met gevolgen
Wetenschappers dachten aanvankelijk dat een verloren maan, Chrysalis, ongeveer 100 miljoen jaar geleden door de zwaartekracht van Saturnus uit elkaar werd gescheurd en zo de ringen vormde. Uit simulaties bleek echter dat Chrysalis zelden netjes uiteenviel; in plaats daarvan kwam het bijna altijd in botsing met Titan. Deze botsing opende, in plaats van de theorie te weerleggen, een nieuwe onderzoekslijn.
Titan en Hyperion: een zwaartekrachtslot
Titan en Hyperion zijn opgesloten in een orbitale resonantie van 4:3, wat betekent dat Titan vier banen voltooit voor elke drie van die van Hyperion. Deze sluis is jong, slechts een paar honderd miljoen jaar oud, en valt samen met het geschatte tijdsbestek van de Chrysalis-gebeurtenis. Het team suggereert dat Chrysalis niet zomaar is verdwenen; het fuseerde met Titan.
De nasleep van de botsing: het systeem opnieuw vormgeven
De inslag zou het oppervlak van Titan hebben schoongeveegd, wat het gebrek aan kraters zou verklaren. Bij de botsing zouden ook atmosferische gassen uit het binnenste van Titan zijn vrijgekomen en Titan in een bredere, meer elliptische baan zijn gedwongen, wat andere manen destabiliseerde, verdere botsingen veroorzaakte en uiteindelijk bijdroeg aan de vorming van de ringen van Saturnus. De hoge orbitale inclinatie van Iapetus is een ander gevolg van deze chaotische periode.
De toekomst van de theorie: Dragonfly’s zoektocht naar bewijs
Momenteel blijft dit een hypothese. Maar NASA’s aanstaande Dragonfly-missie naar Titan, die in 2028 wordt gelanceerd, zou het eerste concrete bewijs kunnen leveren. Door de samenstelling van het oppervlak van Titan te analyseren en te zoeken naar tekenen van een recente omwenteling, kan Dragonfly bevestigen dat een catastrofale botsing inderdaad het Saturnus-systeem heeft veranderd.
Concluderend biedt de theorie die de botsing van een verloren maan met Titan koppelt aan de vorming van de ringen van Saturnus en de bijzondere kenmerken van zijn manen een overtuigende, uniforme verklaring voor een al lang bestaand mysterie. Verdere missies zullen uitwijzen of dit gewelddadige verleden in feite de ware geschiedenis van Saturnus is.
