Satürn’ün halkalarının normalde düz olduğu düşünülür, ancak Cassini uzay aracı tarafından yapılan ölçümler, bazı parçacıklarının ince ana disklerin yüzbinlerce kilometre üstünde ve altında uçtuğunu gösteriyor.
Cassini uzay aracı tarafından yakalanan Satürn ve halkaları
Satürn’ün halkalarından gelen toz zerreleri, bilim adamlarının düşündüğünden çok daha fazla gezegenin üstünde ve altında süzülüyor gibi görünüyor; bu da halkaların daha çok dev, tozlu bir çöreğe benzediğini gösteriyor.
Satürn’ün halkalarının ana yapısı son derece incedir; dışarı doğru onbinlerce kilometre boyunca uzanır, ancak dikey olarak yalnızca yaklaşık 10 metre kadar uzanır; bu, Dünya’dan bakıldığında gezegenin çarpıcı görünümünü yaratır. Bununla birlikte, bu şekilde, Satürn’ün su altı okyanusundan buz fışkırtan uydusu Enceladus tarafından beslenen daha şişkin dış E halkası gibi bazı farklılıklar da vardır.
Şimdi, Özgür Berlin Üniversitesi’nden Frank Postberg ve meslektaşları, NASA’nın Cassini uzay aracının, görevin son yılı olan 2017’de 20 yörünge sırasındaki verilerini analiz etti; bu sırada, gezegenin üzerinde Satürn’ün yarıçapının üç katına kadar olan mesafelerden başlayarak aşağıda da aynı mesafelere kadar uzanan halkalar arasında son derece dik yollar izledi.
Cassini’nin spektrometresi Kozmik Toz Analizörü, Cassini’nin yörüngesinin tepesine yakın, ana halkada bulunan ve demir oranı düşük taneciklere benzer kimyasal yapıya sahip yüzlerce küçük kayalık parçacık buldu. Postberg, “Bu, Satürn sisteminde başka hiçbir yerde görmediğimiz, gerçekten farklı bir spektral tür” diyor.
“Halka düzlemine yakın çok daha fazla şey var, ancak bu halka parçacıklarını halka düzleminin hem üstünde hem de altında bu kadar yüksek görmemiz yine de şaşırtıcı” diyor.
Postberg ve ekibi, ana halkadan 100.000 kilometreden fazla uzağa, bu kadar yükseğe çıkmak için parçacıkların Satürn’ün yerçekimi ve manyetik kuvvetlerinden kaçmak için saniyede 25 kilometreden fazla hızlara ihtiyaç duyması gerektiğini hesapladı.
Postberg, onlara bu hızları hangi sürecin verebileceğinin belirsiz olduğunu söylüyor. En basit açıklama, küçük göktaşlarının halkalara çarparak parçacıkları havaya uçurduğu, ancak bunun yeterince hızlı şarapnel üretmediğidir.
Bununla birlikte, Satürn’ün halkalarının daha önce düşünülenden çok daha eski olduğunu öne süren yakın tarihli bir çalışmaya göre, Satürn’ün halkalarıyla çarpışan mikrometeoritlerin kayaları buharlaştıracak kadar sıcak sıcaklıklar üretebileceği belirtiliyor. Postberg ve meslektaşları, buharlaşan bu kayanın şarapnelden çok daha yüksek hızlarda halkalardan fırlayıp daha sonra gezegenden uzak mesafelerde yoğunlaşabileceğini öne sürüyor.
Araştırmanın bir parçası olmayan Almanya Potsdam Üniversitesi’nden Frank Spahn, ana halkadan bu kadar uzakta toz bulmanın şaşırtıcı olduğunu söylüyor. Bunun nedeni, Satürn’ün ana halkasındaki parçacıkların küçük olması, bunların nadiren çarpışmasına ve yapışkan olmasına neden olması, dolayısıyla çarpışmaların bilardo toplarından ziyade kartoplarının birbirine çarpması gibi olma eğiliminde olduğunu söylüyor.
Mikrometeorit çarpışmaları güneş sisteminin her yerinde meydana geliyor, dolayısıyla aynı şey Uranüs gibi diğer halkalı gezegenlerde de oluyor olabilir. Postberg, “Buz halkaları üzerinde yüksek hızlı darbeler varsa bu süreç evrensel olabilir. Diğer halkaların üstünde ve altında benzer toz haleleri bekleyebilirsiniz” diyor.
