Οι αστρονόμοι γνωρίζουν από τη δεκαετία του 1980 ότι οι παγωμένοι εσωτερικοί δακτύλιοι του Κρόνου διαβρώνονται σταθερά στην ανώτερη ατμόσφαιρά του. Η «καταιγίδα» συμβαίνει με τόσο υψηλό ρυθμό που μια πισίνα νερού ολυμπιακών διαστάσεων βρέχει καθημερινά στον αέρινο γίγαντα. Ωστόσο, το πόσο γρήγορα συρρικνώνεται το εμβληματικό σύστημα δακτυλίων εξακολουθεί να αποτελεί ένα ανοιχτό ερώτημα.

Ευτυχώς, το πανίσχυρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST ή Webb) της NASA, του οποίου τα ισχυρά όργανα έχουν μέχρι στιγμής «κοιτάξει» μακρινούς γαλαξίες από το πρώιμο σύμπαν, σύντομα θα διερευνήσει αυτό το ενδιαφέρον φαινόμενο.

«Ακόμα προσπαθούμε να καταλάβουμε πόσο γρήγορα ακριβώς διαβρώνονται», δήλωσε ο James O’Donoghue, πλανητικός επιστήμονας στην Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης, ο οποίος θα ηγηθεί της νέας προσπάθειας για να προσδιορίσει πόσο θα διαρκέσουν οι δακτύλιοι του Κρόνου, σε δήλωση που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα 17 Απριλίου. «Επί του παρόντος, η έρευνα δείχνει ότι οι δακτύλιοι θα είναι μέρος του Κρόνου μόνο για μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια ακόμη».

Για την καλύτερη εκτίμηση της διάρκειας ζωής των εμβληματικών δακτυλίων του Κρόνου, το JWST και το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη θα συμμετάσχουν σε μια μακροπρόθεσμη εκστρατεία παρατήρησης για τη μελέτη του πλανήτη. Τα τηλεσκόπια θα βοηθήσουν στην παρακολούθηση του τρόπου με τον οποίο το φαινόμενο της «βροχής των δακτυλίων» αυξομειώνεται κατά τη διάρκεια μιας πλήρους εποχής στον αέρινο γίγαντα, η οποία διαρκεί περίπου 7 γήινα έτη χάρη στην τροχιά του μακριά από τον ήλιο.

Το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη / Πηγή: NASA

Οι αστρονόμοι αναμένουν ενδιαφέροντα δεδομένα από αυτή την εκστρατεία, καθώς προηγούμενες έρευνες έδειξαν ότι τεράστιες ποσότητες υλικού του δακτυλίου πέφτουν συνεχώς στον Κρόνο. Για παράδειγμα, τα δεδομένα που εστάλησαν από το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA -το οποίο πέρασε ακριβώς μέσα από το κενό μεταξύ του Κρόνου και των δακτυλίων του 22 φορές κατά τη διάρκεια της «βουτιάς θανάτου» του στον πλανήτη το 2017- είχαν αποκαλύψει ότι κάπου μεταξύ 400 kg και 2.800 kg παγωμένης βροχής ρέει στον πλανήτη κάθε δευτερόλεπτο και θερμαίνει την ανώτερη ατμόσφαιρά του.

Με αυτόν τον ρυθμό, οι δακτύλιοι θα μπορούσαν να εξαφανιστούν σε περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια. Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται πολύ μακρινό, η «πλημμύρα» οδηγεί το συμβολικό σύστημα δακτυλίων σε «σχετικά γρήγορο θάνατο» σε κοσμικές χρονικές κλίμακες. Αλλά ο ρυθμός με τον οποίο το υλικό των δακτυλίων πέφτει ως βροχή στον πλανήτη είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό αβέβαιος: οι δακτύλιοι θα μπορούσαν να εξαφανιστούν τόσο γρήγορα όσο 100 εκατομμύρια χρόνια, ή θα μπορούσαν να παραμείνουν για 1,1 δισεκατομμύρια χρόνια, λένε οι αστρονόμοι.

«Αυτή τη στιγμή έχουμε μόνο μια πολύ ευρεία εκτίμηση», δήλωσε ο O’Donoghue στο Space.com την Τετάρτη 26 Απριλίου. «Θέλουμε να κάνουμε περισσότερες παρατηρήσεις που θα περιορίσουν αυτό το εύρος εισροής».

Σύμφωνα με την τρέχουσα έρευνα, οι διαστημικοί βράχοι και η ακτινοβολία του ήλιου διαταράσσουν ελαφρώς τα σωματίδια του δακτυλίου και τους προσδίδουν ηλεκτρικό φορτίο, έτσι ώστε να δεσμεύονται στις γραμμές του μαγνητικού πεδίου του γίγαντα των αερίων. Στη συνέχεια, η βαρύτητα του Κρόνου έλκει τα παγωμένα σωματίδια, τα οποία καθοδηγούνται από τα μαγνητικά πεδία για να εισέλθουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη, αλλά όχι πάντα με τον ίδιο ρυθμό.

Γραφιστική αναπαράσταση της προσέγγισης τoυ διαστημικού σκάφους Cassini στον Κρόνο / Πηγη: ESA

Καθώς ο Κρόνος περιφέρεται γύρω από τον ήλιο στην 29,5ετή τροχιά του, μετατοπίζεται προς και από τον ήλιο, και οι δακτύλιοι του κάνουν το ίδιο. Αυτή η κλίση υπαγορεύει το πόσο η ακτινοβολία του ήλιου επηρεάζει τα πιο εσωτερικά στρώματα του συστήματος δακτυλίων -όπου προκαλείται μεγάλο μέρος της παγωμένης βροχής- και μπορεί επίσης να παίζει ρόλο στον καθορισμό του πόσο υλικό πέφτει στον Κρόνο, λένε οι αστρονόμοι.

Ενώ η νέα έρευνα θα βοηθήσει στην πρόβλεψη της τύχης των δακτυλίων, οι αστρονόμοι που μελετούν τον κόσμο του Κρόνου συνεχίζουν τη συζήτηση -που κρατά δεκαετίες- για το πώς και πότε γεννήθηκαν οι δακτύλιοι του πλανήτη. Διάφορα μοντέλα είχαν δείξει ότι οι δακτύλιοι ήταν μια μόνιμη δομή γύρω από τον Κρόνο από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν -όταν σχηματιζόταν το ίδιο το ηλιακό σύστημα-, αλλά τα δεδομένα από το διαστημικό σκάφος Cassini έδιναν μια πιο «νεανική» εικόνα, καθώς τους χρονολογούσαν σε ηλικία μόλις 10 έως 100 εκατομμυρίων ετών.

Η ασυμφωνία προέκυψε επειδή οι παλαιότεροι δακτύλιοι είναι συχνά πιο σκοτεινοί, αλλά το Cassini είχε αποτυπώσει τους δακτυλίους του Κρόνου να είναι φωτεινοί, υποδηλώνοντας τη νεότητά τους. Το 2019, αστρονόμοι που επανήλθαν στη συζήτηση πρότειναν ότι η έντονη βροχή των δακτυλίων μπορεί να ευθύνεται για το γεγονός ότι οι δακτύλιοι φαίνονται νέοι, επιστρέφοντας στην αρχική άποψη ότι οι δακτύλιοι είναι τελικά τόσο παλιοί όσο και το ηλιακό σύστημα.

Πηγή: Space