Inelele planetei Saturn sunt de multa vreme unul dintre cele mai explorate mistere legate de formarea Sistemului Solar. Cum s-au format ele? Cand au aparut? Din ce sunt facute? Ce are planeta Saturn atat de special, fata de celelalte planete gigant ale Sistemului Solar? Un studiu recent propune ca explicatie un cataclism cosmic. Inelele lui Saturn ar fi ramasitele unei luni care a explodat.

Saturn este una dintre cele mai studiate planete din Sistemul Solar. Atat de pe pamant, cat si din spatiu. Misiunea Cassini-Huygens a adus in ultimii ani o serie de date noi privind compozitia chimica, dinamica satelitilor lui Saturn sau distributia materiei in interiorul inelelor. Pe aceste date, astronomii s-au reapucat de lucru.

Mirel Barlan, de la Observatorul astronomic din Paris este unul dintre astronomii specializati in problemele legate de formarea si evolutia Sistemului Solar. L-am intrebat pe Mirel Barlan care au fost, pana acum, explicatiile oferite pentru aparitia si structura inelelor lui Saturn.

“Trei ipoteze importante sunt luate in considerare de cercetatori atunci cand fac referire la originea inelelor lui Saturn:

• ciocnirea unei comete cu unul din satelitii deja existenti ai planetei urmata de etalarea materiei rezultata ca urmare a distrugerii complete a acestora
• captura unui obiect masiv din sistemul solar extern care ulterior a fost distrus de fortele mareice induse de planeta Saturn
• inelul este o ramasita din norul primorial de praf si gaz in care s-a format planeta Saturn.”
  

Noutatile aduse de sonda Cassini in ultimii ani i-au incurajat, insa, pe cercetatori, sa formuleze noi ipoteze privitoare la formarea inelelor lui Saturn. Recent, un grup de cercetatori compus din Sebastian Charnoz, Alessandro Morbidelli, Luke Dones si Julien Salmon au propus un model de evolutie dinamica a inelelor ce pare sa sustina primele doua ipoteze.

Cu alte, cuvinte, ei propun sa ne imaginam formarea inelelor ca urmare a unui cataclism cosmic: fie ciocnirea unei comete de unul dintre satelitii mai vechi ai planetei, fie un scenariu in care Saturn a capturat un satelit ce a fost apoi distrus pe orbita.

Scenarii catastrofice si formarea Sistemului Solar

Recentul model porneste de la un scenariu global privind formarea Sistemului Solar. Se numeste modelul NISA.

Mirel Barlan: “Modelul NISA Nisa Mode, Nice Model este legat de observatorul din Nice, Franta, unde o echipa de cercetatori condusa de Alessandro Morbidelli a pus la punct un program de studiu al formarii si evolutiei Sistemului Solar. Modelul NISA este un model de Sistem Solar in care toate planetele gigantice – Jupiter, Uranus, Neptun – sunt deja formate si influenteaza evolutia intregului sistem solar.

Modelul NISA explica, printre altele, aparitia numeroaselor cratere de pe Luna, in marea lor majoritate vechi de cel putin 3.8 miliarde ani. Ele s-au produs cu ocazia unui eveniment la care astronomii se refera cu numele de “bombardament masiv tardiv”.

Cauza lui, spun astronomii, ar fi fost instabilitatea gravitationala a Sistemului Solar, instabilitate creata chiar de prezenta planetelor gigante. Ce s-a intamplat de fapt a fost un bombardament de dimensiuni cosmice, ciocniri intre corpurile ceresti existente, expulzarea unor corpuri masive in afara Sistemului Solar, sau schimbari de orbite.

Inele vechi de 3,8 miliarde de ani

Ce s-a intamplat insa cu Saturn in timpul acestui cataclism? Ne putem imagina ca intr-un astfel de context, probabilitatea ca un corp ceresc sa ajunga in sistemul lui Saturn si sa ciocneasca unul dintre sateliti este foarte mare.

Mirel Barlan:  “Intr-un astfel de scenariu catastrofa, ne putem imagina o ciocnire urmata de distrugerea celor doua obiecte chiar limita de stabilitate a orbitelor satelitare. Urmarea acestei ciocniri, micile fragmente au fost ulterior etalate de catre fortele mareice exercitate de masiva planeta aflata in apropiere. Aceste forte mareice au modelat materia rezultata ca urmare a ciocnirii, in inelul actual ce inconjoara ecuatorul lui Saturn. In acest scenariu, varsta inelelor lui Saturn este estimata la aproximativ 3,8 miliarde ani, adica aproximativ 700 milioane ani dupa formarea planetei Saturn.“

Cu alte cuvinte, noul scenariu propus de astronomi tinde sa explice formarea inelelor lui Saturn ca urmare a unei ciocniri intre un satelit “nou captat” de planeta si un obiect masiv extern, in cadrul “bombardamentului masiv tardiv” care afecta intregul Sistem Solar. Ca urmare a ciocnirii s-a produs o explozie; materia rezultata a fost apoi redistribuita uniform, sub forma de inele, in jurul lui Saturn.

In ce masura se sutine insa acest model teoretic? Este el confirmat de datele pe care le avem pana in prezent? Mirel Barlan este de parere ca cea mai mare parte a observatiilor efectuate de sonda spatiala Cassini par sa confirme scenariul propus: “Imaginile si informatiile stiintifice obtinute pentru satelitii Iapetus si Enceladus pot fi explicate in cadrul acestui scenariu. Satelitii pitici, similari satelitului Mimas, par a fi doar aglomerari de materie, acretata ulterior. Scenariul nu poate explica insa importanta cantitate de apa supraabundenta detectata in materia ce compune inelele.”

• Profil: Mirel Barlan Observatorul astronomic din Paris este absolvent al Facultatii de Fizica, Universitatea Bucuresti. A obtinut titlurile de doctor in astronomie la Obsevatorul din Paris, in 1997, si de doctor in fizica, la Universitatea Bucuresti, 1998. Este specialist in studiul dinamicii si fizicii obiectelor din Sistemul Solar. Mirel Barlan isi desfasoara cercetarile la Institutul de Mecanica Cereasca si de Calcul  al Efemeridelor din cadrul Observatorului din Paris si este astronom asociat la Institutul Astronomic al Academiei Romane. Din 2001, asteroidul cu numarul 10034 poarta numele Barlan.