دراسة: حلقات زحل قد تكون أقدم بكثير مما يعتقد العلماء

كشف ريوكى هيودو، الباحث الرئيسى لدراسة جديدة حول كوكب زحل، وهو عالم كواكب فى معهد طوكيو للعلوم: "أن فكرة أن حلقات زحل شابة تبدو غريبة جدًا فى سياق التاريخ التطورى الطويل للنظام الشمسى بل هى أقدم مما يعتقده العلماء، فقبل بضعة ملايين من السنين كان عصر الديناصورات على الأرض، وهذا يعنى أن النظام الشمسى كان راسخًا بالفعل ومستقرًا نسبيًا لذلك لا يمكن أن تكون الحلقات مازالت تتكون".

وفقا لما ذكره موقع "space"، اعتقد بعض الباحثين أن حلقات زحل تشكلت مع الكوكب منذ حوالى 4.5 مليار سنة من الأنقاض الجليدية التى تركت فى مدار حوله بعد ولادة النظام الشمسى، فيما اقترح آخرون أن الحلقات صغيرة جدًا، ربما نشأت بعد أن مزقت جاذبية زحل مذنبًا أو قمرًا جليديًا، وكان العلماء يعتقدون أن إحدى الطرق لحل هذا اللغز هى دراسة حلقات زحل عن قرب.

وعندما وصلت مركبة كاسينى التابعة لوكالة ناسا إلى كوكب زحل في عام 2004، اكتشفت أن حلقات زحل تبدو مشرقة ونظيفة نسبيًا، اقترح التحليل اللاحق أن حلقات زحل يبلغ عمرها حوالى 100 مليون إلى 400 مليون عام، لكن الدراسة الجديدة تقترح أن الحلقات أقدم من ذلك بكثير.

قال هيودو: "كان النظام الشمسى أكثر فوضوية بكثير منذ مليارات السنين، حيث كانت العديد من الأجسام الكوكبية الكبيرة لا تزال تهاجر وتتفاعل، مما يزيد بشكل كبير من فرص حدوث حدث مهم كان من الممكن أن يؤدي إلى تكوين حلقات زحل".

طور هيودو وزملاؤه فى الدراسة الجديدة نماذج كمبيوترية ثلاثية الأبعاد تحاكي الاصطدامات بين النيازك الدقيقة والحلقات، وقالوا إن هذه التأثيرات تحدث عادة بسرعات تبلغ حوالى 67100 ميل فى الساعة (108000 كم / ساعة).

وجد الباحثون أن هذه الاصطدامات السريعة يمكن أن تولد درجات حرارة تزيد عن 17540 درجة فهرنهايت (9725 درجة مئوية)، مما يؤدي إلى تبخر النيازك الدقيقة، ثم يتمدد هذا الغاز ويبرد ويتكثف داخل المجال المغناطيسي لزحل، مما ينتج عنه أيونات مشحونة كهربائيًا وجزيئات مجهرية.

وكشفت المحاكاة بعد ذلك أن هذه الجسيمات المشحونة إما تصطدم بزحل أو تهرب من جاذبيته أو تسحب إلى الغلاف الجوى للكوكب، ووجد العلماء أن القليل جدًا من هذه المواد يبدو أنه يلوث الحلقات، مما يجعلها نظيفة نسبيًا، وبالتالي المظهر النظيف لا يعني بالضرورة أن الحلقات شابة.

وأكد هيودو أن الدراسة الجديدة لا تدحض نتائج كاسيني، قائلا: "بدلاً من ذلك، أظهرنا أن تفسيرنا لبيانات كاسيني قد يكون خاطئًا".

وقال هيودو: "بشكل عام، أقول إن حلقات زحل من المرجح أن تكون قديمة جدًا، حوالي 4.5 مليار إلى 4 مليارات سنة"، مضيفا "وبصفتي عالم كواكب يدرس تكوين النظام الشمسى، فإن نتيجتنا تبدو أكثر طبيعية".

ويجرى زملاء هيودو الآن تجارب معملية لمحاكاة اصطدامات النيازك الدقيقة بالجسيمات الجليدية على أمل دعم هذه النتائج، وقد نشر العلماء تفاصيل نتائجهم فى مجلة Nature Geoscience.