Przez dziesięciolecia naukowcy zastanawiali się nad pochodzeniem imponujących pierścieni Saturna i niezwykłymi cechami jego księżyców. Nowa, przekonująca teoria sugeruje, że kolosalna kolizja – połączenie dwóch księżyców – zapoczątkowała łańcuch wydarzeń, które ukształtowały układ Saturna, jaki znamy dzisiaj. Wskazówka leży w księżycu, który mógł kiedyś istnieć, zwanym Poczwarką, i jego brutalnym spotkaniu z Tytanem, największym księżycem Saturna.
Tajemnica pierścieni i księżyców Saturna
Pierścienie Saturna są anomalią; są zaskakująco młode – mają około 100 milionów lat – ale ich powstanie wciąż pozostaje niejasne. Układ ten jest również zaludniony przez dziwne księżyce: Tytan, jedyny księżyc w naszym Układzie Słonecznym z gęstą atmosferą; Hyperion, chaotyczne porowate ciało; oraz Japetus z dziwnymi oddzielnymi półkulami i bardzo nachyloną orbitą. Wszystkie te anomalie wydają się być ze sobą powiązane, co wskazuje na wspólne pochodzenie.
Rola chybotania Saturna i jego masa wewnętrzna
Wskazówka pochodzi z dokładnych pomiarów wewnętrznego rozkładu masy Saturna dokonanych przez misję Cassini. Pomiary te ujawniły niewielką koncentrację masy w jądrze planety, która powoduje, że Saturn kołysze się w sposób, który nie do końca odpowiada jego oddziaływaniu grawitacyjnemu z Neptunem. To wahanie, czyli precesja, jest kluczem do zrozumienia historii systemu.
Hipoteza o poczwarce: stawianie czoła konsekwencjom
Naukowcy początkowo wysunęli teorię, że zaginiony księżyc, Poczwarka, został rozerwany przez grawitację Saturna około 100 milionów lat temu, tworząc pierścienie. Jednak modelowanie wykazało, że Poczwarka rzadko rozpada się w sposób czysty; zamiast tego prawie zawsze spotyka Tytana. To spotkanie, zamiast obalić teorię, otworzyło nowy kierunek badań.
Tytan i Hyperion: Blokada grawitacyjna
Tytan i Hyperion znajdują się w rezonansie grawitacyjnym 4:3, co oznacza, że Tytan obraca się cztery razy na każde trzy obroty wykonane przez Hyperiona. Ta blokada jest młoda – ma zaledwie kilkaset milionów lat, co zbiega się z szacowanym czasem wystąpienia Poczwarki. Zespół teoretyzuje, że Poczwarka nie tylko zniknęła; połączyła się z Tytanem.
Konsekwencje kolizji: przekształcenie systemu
Uderzenie spowodowałoby wymazanie powierzchni Tytana, co wyjaśniałoby brak kraterów. Zderzenie spowodowałoby również uwolnienie gazów atmosferycznych z wnętrza Tytana i wypchnęło Tytana na szerszą, eliptyczną orbitę, co zdestabilizowałoby pozostałe księżyce, powodując dalsze zderzenia i ostatecznie przyczyniając się do powstawania pierścieni Saturna. Duże nachylenie orbity Japetusa jest kolejną konsekwencją tego chaotycznego okresu.
Przyszłość teorii: poszukiwanie dowodów na ważki
Na razie pozostaje to hipotezą. Jednak nadchodząca misja NASA Dragonfly na Tytana, której wystrzelenie zaplanowano na rok 2028, może dostarczyć pierwszych konkretnych dowodów. Analizując skład powierzchni Tytana i szukając oznak niedawnych wstrząsów, Dragonfly może potwierdzić, że kataklizmiczne uderzenie rzeczywiście przekształciło układ Saturna.
Podsumowując, teoria łącząca zderzenie zaginionego księżyca z Tytanem z powstaniem pierścieni Saturna i dziwacznymi cechami jego księżyców oferuje przekonujące, jednolite wyjaśnienie długotrwałej tajemnicy. Kolejne misje pozwolą ustalić, czy ta pełna przemocy przeszłość jest prawdziwą historią Saturna.
