Bildandet av Saturns ringar har varit en av de klassiska om inte eviga frågorna inom astronomi. Robin Canup från Southwest Research Institute har avslöjat bevis för att ringarna kom från en stor, Titan-stor måne som förstördes när den spiraliserades till en ung Saturn.
Under åren har olika teorier utvecklats om hur ringarna bildades runt Saturnus. De två ledande teorierna involverar en liten måne som krossades av meteorpåverkan eller tidvattenstörningen av en komet som kom för nära Saturnus.
Men Saturnus huvudringar är cirka 90% vattenis i massa, och eftersom bombardering av ringarna av mikrometeoroider ökar deras steninnehåll över tid, sa Canup att ringarnas nuvarande sammansättning innebär att de i huvudsak var ren is när de bildades.
Emellertid skulle störningar av en liten måne generellt leda till en blandad stenisring, medan tidvattenstörningar av kometer skulle inträffa mycket oftare vid Jupiter, Uranus och Neptunus än vid Saturnus.
Ingen av dessa teorier förklarar dessutom Saturns inre månar, som har tillräckligt låga tätheter att de också måste bestå av nästan ren is.
Canups nya alternativteori är att Titan-månen med en stenig kärna och en isig mantel spiralades in i Saturnus tidigt i solsystemets historia. Tidvattenkrafter slet bort en del av den iskalla manteln och fördelade den till vad som skulle bli ringarna. Men den steniga kärnan var gjord av mer hållbart material som höll ihop tills den träffade Saturnus yta. "Slutresultatet är en ren isring," sade Canup i en artikel i Nature.
Med tiden sprider ringen sig och dess massa minskar och isiga månar skapas. På grund av förändringar i det utvecklande Saturn-systemet spiraliserades dessa "spawnade" månar utåt snarare än inåt. På detta sätt har isringar och isförstärkta inre månar sitt ursprung som ett primärt biprodukt av samma process som producerar Saturnus vanliga satellitsystem, vilket gör hela processen enklare än om det fanns flera händelser.
Canup studerar formationshändelser med detaljerade datasimuleringar, inklusive att studera hur vår egen måne bildades.
Hon presenterade sina resultat vid American Astronomical Society's Division for Planetary Science-mötet i veckan i Pasadena, Kalifornien, och hennes presentation presenterades i en artikel i Nature.
Källor: Canups abstrakt, Nature
