Den som söker felaktiga företag från solsystemets tidiga dagar kan troligen hitta dem alla på ett ställe: Saturn-systemet. En ny analys av data från Cassini-rymdskeppet tyder på att Saturnus månar och ringar är ”antikviteter” från ungefär tidpunkten för vårt solsystemets början.
"Att studera det saturniska systemet hjälper oss att förstå den kemiska och fysiska utvecklingen av hela vårt solsystem," sa Cassini-forskaren Gianrico Filacchione, från Italiens nationella institut för astrofysik. "Vi vet nu att förståelsen av denna utveckling inte bara kräver att studera en enda måne eller ring, utan att sammanföra förhållandena som sammanflätas av dessa kroppar."
Ringarna, månarna, månskotten och annat skräp går tillbaka mer än 4 miljarder år. De är från ungefär den tiden som planetkropparna i vårt grannskap började bildas ur den protoplanetära nebululan, moln av material som fortfarande kretsar om solen efter dess antändning som en stjärna.
Data från Cassinis visuella och infraröda kartläggningspektrometer (VIMS) har avslöjat hur vattenis och även färger - som är tecknen på icke-vatten och organiska material - distribueras över det saturniska systemet. Spektrometerns data i den synliga delen av ljusspektrumet visar att färg på ringarna och månarna i allmänhet endast är huddjup.
Med hjälp av dess infraröda sortiment upptäckte VIMS också rikligt med vattenis - för mycket för att ha deponerats av kometer eller på annat sätt. Så författarna drar att vattenisen måste ha bildats runt tiden för solsystemets födelse, eftersom Saturn kretsar kring solen bortom den så kallade "snölinjen." Utanför snölinjen, i det yttre solsystemet där Saturn är bosatt, bidrar miljön till att bevara vattenis, som en djupfrysare. Inuti solsystemets "snölinje" ligger miljön mycket närmare solens varma glöd, och is och andra flyktiga ämnen sprids lättare.
Den färgade patinaen på ringpartiklarna och månarna motsvarar ungefär deras placering i Saturn-systemet. För Saturns inre ringpartiklar och månar har vattenisspray från gejsermånen Enceladus en vitkalkningseffekt.
Längre bort fann forskarna att ytorna på Saturns månar i allmänhet var rödare ju längre de kretsade om Saturnus. Phoebe, en av Saturns yttre månar och ett föremål som antas ha sitt ursprung i det avlägsna Kuiper-bältet, verkar vara att tappa rödaktigt damm som så småningom råar ytan på närliggande månar, såsom Hyperion och Iapetus.
Ett regn av meteoroider utanför systemet tycks ha vänt vissa delar av huvudringssystemet - särskilt den del av huvudringarna som kallas B-ringen - en subtil rödaktig nyans. Forskare tror att den rödaktiga färgen kan vara oxiderad järn - rost - eller polycykliska aromatiska kolväten, som kan vara föregångare till mer komplexa organiska molekyler.
En av de stora överraskningarna från denna forskning var den liknande rödaktiga färgningen av den potatisformade månen Prometheus och närliggande ringpartiklar. Andra månar i området var mer vitaktiga.
"Den liknande rödaktiga nyansen antyder att Prometheus är konstruerad av material i Saturns ringar," sa medförfattare Bonnie Buratti, en VIMS-gruppmedlem baserad på NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. "Forskare hade undrat om ringpartiklar kunde ha fastnat tillsammans för att bilda månar - eftersom den dominerande teorin var att ringarna i princip kom från satelliter som bryts upp. Färgbilden ger oss ett visst bevis på att det också kan fungera tvärtom. ”
"Att observera ringarna och månarna med Cassini ger oss en fantastisk fågelperspektiv över de intrikata processerna i arbetet i Saturn-systemet, och kanske även i utvecklingen av planetariska system," sa Linda Spilker, Cassini-projektforskare, baserad på JPL . "Hur ett objekt ser ut och hur det utvecklas beror mycket på plats, plats, plats."
Filacchions uppsats har publicerats i Astrophysical Journal.
Källa: JPL
