شکل گیری حلقه‌های زحل براثر برخورد قمری

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از اسپیس، براساس داده‌های کاوشگر «کاسینی» (Cassini) که ۱۳ سال به دور زحل می‌چرخید، مواد تشکیل‌دهنده حلقه‌ها از یخ تشکیل شده‌اند و قطعاتی بسیار بکر و بدون گردوغبار هستند. یافته‌های کاسینی نشان می‌دهند که حلقه‌های زحل باید نسبتا جوان باشند، زیرا فقط چند میلیون سال قدمت دارند و در تاریخ ۴.۵ میلیارد ساله منظومه شمسی، بسیار جدیدتر به شمار می‌روند.
دانشمندان این پژوهش که گروهی متشکل از کارشناسان ناسا و «دانشگاه دورام» انگلیس هستند، می‌گویند که این حلقه‌ها ممکن است از برخورد نسبتا اخیر دو قمر یخی باستانی شکل گرفته باشند. آن‌ها از ابررایانه‌های قوی برای شبیه‌سازی حدود ۲۰۰ داستان در مورد چنین برخوردی استفاده کردند.
نتایج پژوهش‌ها نشان داد برخورد بین دو قمر تقریبا به بزرگی قمر‌های کنونی زحل موسوم به «دیون» (Dione) و «رئا» (Rhea) می‌تواند وجود این حلقه‌ها را توضیح دهد.
«وینسنت اکه» (Vincent Eke)، دانشیار مرکز فیزیک و کیهان‌شناسی محاسباتی در دانشگاه دورام، گفت: ما فرضیه‌ای را در مورد نحوه شکل‌گیری حلقه‌های زحل آزمایش کردیم و دریافتیم که برخورد قمر‌های یخی ممکن است مواد کافی را در نزدیکی زحل برای تشکیل دادن حلقه‌هایی که اکنون می‌بینیم، فراهم کرده باشد.
اگرچه حلقه‌ها تقریباً به طور کامل از یخ ساخته شده‌اند، اما دانشمندان معتقدند که قمر‌های یخی زحل دارای هسته‌های سنگی هستند. شبیه‌سازی‌ها تایید کردند که قطعات یخی و تکه‌های سنگی پس از برخورد قمر‌ها به روش‌های متفاوتی پراکنده می‌شوند و به سنگ‌ها امکان می‌دهند تا با قمر‌های جدید ادغام شوند. این در حالی است که یخ در مدار‌های نزدیک‌تر به سطح زحل پراکنده می‌شود.
شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که حلقه‌ها فقط می‌توانند در اطراف اجرام آسمانی واقع در «حد روش» (Roche limit) تشکیل شوند. حد روش، مرزی است که در آن گرانش مواد در حال گردش، ضعیف‌تر از نیرو‌های جزر و مد جرمی است که به دور آن می‌چرخند.
شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که بسیاری از برخورد‌های فرضی، یخ زیادی را به ارتفاعات پایین‌تر تزریق می‌کنند و سنگ‌ها در مدار‌های بالاتر به هم می‌چسبند. اکه گفت: این داستان به طور طبیعی منجر به شکل‌گیری حلقه‌های غنی از یخ می‌شود، زیرا زمانی که قمر‌ها با یکدیگر برخورد می‌کنند، سنگ در هسته‌های اجرام در حال برخورد کمتر از یخ‌های پوشاننده پراکنده می‌شود.
قمر‌های پوشیده از یخ زحل بسیار مورد توجه دانشمندان هستند، زیرا برخی از آن‌ها ممکن است شرایط مناسبی را برای ظهور حیات داشته باشند. هنوز اظلاعات زیادی وجود دارد که دانشمندان درباره زحل و گذشته آن نمی‌دانند و نتایج این پژوهش، فقط یک گام کوچک به سوی کشف اسرار این سیاره هستند.
نتایج این پژوهش در «The Astrophysical Journal» به چاپ رسیده است.