画像クレジット：NASA / JPL
コロラド大学の新しい研究は、木質、土星、海王星、天王星などの物質のリサイクルがリングシステムの寿命を延ばす方法を示しています。現在、それらは粗く集められたがれきの山であり、リングから材料を引き出し、別の物体と衝突したときにそれをフィードバックしていると考えられています。 NASAのカッシーニ宇宙船は現在土星に向かっており、2004年7月に到着したときに詳細を提供する予定です。
コロラド大学の研究者によると、木星、土星、天王星、海王星のような惑星の周りのリングは比較的短命ですが、軌道にある破片のリサイクルがそのようなリングの寿命を延ばすことができるという新しい証拠が示唆しています。
CU-Boulder’s Institute for Atmospheric and Space Physicsの教授であるLarry Espositoは、土星や木星などの巨大惑星の近くにある小さな衛星は、本質的に瓦礫の山であるという強力な証拠を示しています。これらの再構成された小さなボディは、惑星リングの材料のソースです。
EspositoとLASPリサーチアソシエイトのJoshua Colwellによる以前の計算は、そのような月の短い寿命は太陽系がリングの時代の終わりに近いことを意味することを示しました。 「これらの哲学的に魅力のない結果は、私たちの太陽系と巨大な太陽系外惑星を取り巻く可能性のあるリングを本当に説明しているとは限りません」とエスポジトは語った。 「モデルの新しい計算では、リサイクルを含めることでリングや月の寿命を延ばす方法を説明しています。」
ボイジャーとガリレオの宇宙ミッションからの観測は、木星、土星、天王星、海王星を含む各巨大惑星を取り巻く様々なリングを示しました。リングはそれぞれ小さな月と混ざっています。
「小さな月が重力によってリングを形作るだけでなく、リング素材の親でもあることは明らかです」とエスポジートは語った。 「各リングシステムでは、粉砕、暗化、広がりなどの破壊的なプロセスが非常に急速に作用しているため、リングは、周回する惑星よりもはるかに若いはずです。」
EspositoとColwellによる1990年代の数値モデルは、「衝突カスケード」を示しました。この場合、惑星の月は、小惑星や彗星にぶつかると、小さな月に分解されます。次に、破片が粉砕されて、新しいリングの粒子が形成されます。その後、リング自体がほこりに砕かれ、それが一掃されます。
しかし、Colwell氏は、次のように述べています。新しい証拠は、衝突侵食によって消えるのではなく、一部の破片が月や月に蓄積したことを示しています。」
「このプロセスは急速に進んでいます」とEspositoは言いました。 「典型的なリングは、数億年よりも若いです。45億年前の惑星と比較して、瞬きは瞬きです。なぜリングがまだ存在するのかという疑問が自然に発生し、その場で最近到着した人間の宇宙船を訪れてそのような栄光の中で写真を撮られるのです」と彼は言った。
「今の答えはおそらく宇宙のリサイクルのようです」とエスポジートは言った。月が宇宙の衝撃によって破壊されるたびに、放出された物質の多くは近くにある他の月に捕獲されます。これらのリサイクルされた月は本質的に瓦礫の集まりですが、一連の小さな月を通して材料をリサイクルすることにより、リングシステムの寿命は当初考えていたよりも長くなる可能性があります。」
Espositoと元LASP Research Associate Robin Canupは、現在Southwest Research InstituteのBoulder支部に所属しており、コンピューターモデリングにより、システム内の他の衛星がより小さな破片を再捕獲できることを示しました。 「このリサイクルがなければ、リングと月はすぐに消えてしまいます」とエスポジートは語った。
しかし、より多くのリサイクルで、寿命はより長いとエスポジトは言いました。現在ほとんどのリングでそうであるように、ほとんどの材料がリサイクルされているため、寿命は大きな要因で延長されます。
「現在私たちが目にしている個々の輪や月は短命ですが、この現象は土星の周りで数十億年も続きます」とエスポジートは語った。 「以前の計算では、リングの材料を再捕捉してリサイクルすることにより、リングの持続性を拡張する際に他の月の集合的な影響を無視していました。」
2004年7月に土星に到着する予定のカッシーニ宇宙船の1200万ドルのスペクトログラフの主任調査員であるエスポジトは、土星のFリングにおける破壊と再捕獲の競合プロセスを詳しく調べ、この説明を確認および定量化します。エスポジートは、1978年に打ち上げられたNASAの外惑星へのVoyager 2ミッションのデータを使用してFリングを発見しました。
元のソース：コロラド大学ニュースリリース
