Οι πλανητικοί δακτύλιοι είναι εκπληκτικά πλούσιοι σε χημικά, αναφέρει το έγγραφο

Οι δακτύλιοι του Κρόνου είναι πολύ σύνθετοι χημικά, δείχνει νέα έρευνα, και αλλάζουν ενεργά τη σύνθεση της ατμόσφαιρας του πλανήτη.

Τα δεδομένα που μεταδόθηκαν από το διαστημόπλοιο Cassini κατά την τελική του κάθοδο στα βάθη του Κρόνου δείχνουν ότι οι δακτύλιοι του γίγαντα είναι πιο χημικά πολύπλοκοι από ό,τι πιστεύαμε.

Αν σας αρέσει, μελετήστε τα δαχτυλίδια πάνω του

Ο Cravens είναι μέλος της ομάδας ιόντων και ουδέτερων μαζών (INMS) του Cassini. Το 2017, καθώς το Cassini βυθίστηκε στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Κρόνου, δοκίμασε τη χημική σύνθεση σημείων σε διάφορα υψόμετρα μεταξύ των δακτυλίων του Κρόνου και της ατμόσφαιρας χρησιμοποιώντας το ενσωματωμένο φασματόμετρο μάζας του.

Το έγγραφο αναφέρει ότι βρίσκει μια εκπληκτική χημική πολυπλοκότητα στους δακτυλίους του πλανήτη. Αυτό αμφισβητεί την τρέχουσα άποψη, που βασίζεται σε προηγούμενες παρατηρήσεις, ότι οι δακτύλιοι «θα ήταν σχεδόν εξ ολοκλήρου νερό», εξηγεί ο Cravens.

Οι αναγνώσεις INMS πραγματοποιήθηκαν στο κενό μεταξύ του εσωτερικού δακτυλίου και της ανώτερης ατμόσφαιρας. Αποκάλυψαν την παρουσία νερού, μεθανίου, αμμωνίας, μονοξειδίου του άνθρακα, μοριακού αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα στους δακτυλίους.

Κόκκοι σκόνης από τον D (εσωτερικό) δακτύλιο του Κρόνου πέφτουν συνεχώς βροχή στην ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη, φέρνοντας μια επικάλυψη αυτού του «χημικού κοκτέιλ». Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα με εξαιρετικό ρυθμό, προσθέτει η ομάδα — 10 φορές ταχύτερα από ό,τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως. Αυτή η διαδικασία τροφοδοτείται από τους διαφορετικούς ρυθμούς περιστροφής του πλανήτη και των δακτυλίων του (οι δακτύλιοι περιστρέφονται πιο γρήγορα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη). Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία πιθανότατα άλλαξε την περιεκτικότητα σε άνθρακα και οξυγόνο της ατμόσφαιρας του Κρόνου.

Τα ευρήματα όχι μόνο ρίχνουν φως στη χημική πολυπλοκότητα των πλανητικών δακτυλίων, αλλά εγείρουν επίσης σημαντικά ερωτήματα σχετικά με το σχηματισμό, τη διάρκεια ζωής και την αλληλεπίδρασή τους με τον πλανήτη-ξενιστή.

Για παράδειγμα, δεδομένου του πολύ υψηλού ποσοστού μεταφοράς υλικού στην ατμόσφαιρα, μπορεί να είναι ασφαλές να υποθέσουμε ότι οι πλανητικοί δακτύλιοι είναι πολύ πιο βραχύβιοι από ό,τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως. Ελλείψει μιας πηγής φρέσκου υλικού για την αναπλήρωση αυτής της ροής σωματιδίων, οι δακτύλιοι μπορεί απλώς να αποστραγγιστούν στο τίποτα. Μια πιθανότητα που απορρέει από αυτά τα ευρήματα είναι ότι ο Δίας πιθανότατα είχε επίσης το δικό του σύνολο δακτυλίων με πλήρη σάρκα, οι οποίοι σταδιακά αποστράγγιζαν στο μυρωδάτο ίχνος που περιβάλλει τον γίγαντα αερίων σήμερα.

Η προέλευση αυτών των πολύπλοκων υλικών ενδιαφέρει επίσης τους αστρονόμους. «[Υλικό στους δακτυλίους] έχει απομείνει από το σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος; Χρονολογείται από το πρωτότυπο προ-ηλιακό νεφέλωμα, το νεφέλωμα που κατέρρευσε από διαστρικά μέσα που σχημάτισαν τον ήλιο και τους πλανήτες;»

Τέλος, η ομάδα αναφέρει ότι αυτή η εισροή ύλης επηρεάζει επίσης την ιονόσφαιρα του πλανήτη μετατρέποντας ιόντα υδρογόνου και τριατομικά ιόντα υδρογόνου σε βαρύτερα μοριακά ιόντα — εξαντλώντας έτσι την ιονόσφαιρα φορτισμένων σωματιδίων.

Ωστόσο, η κύρια συνεισφορά του Cravens περιελάμβανε την ερμηνεία αυτών των δεδομένων με έμφαση στο πώς τα υλικά από τους δακτυλίους μεταβάλλουν την ιονόσφαιρα του Κρόνου.

Η εργασία έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό Science .