Simulaatio esittelee Saturnuksen renkaiden synnyn jättitörmäyksessä

Jäiset pienkappaleet muodostavat Saturnuksen renkaat. Supertietokoneiden entistä tehokaammat mallinnustyökalut paljastivat yksityiskohtia renkaiden todennäköisestä syntytavasta.

"Saturnuksen järjestelmään liittyy paljon tuntematonta, kuten voisiko sen kuista löytyä elämän edellytyksiä", sanoo Jacob Kegerreis Nasan Amesin tutkimuskeskuksesta.

"On jännittävää käyttää suuria simulaatioita yksityiskohtien selvittämiseen", hän jatkaa.

Uusissa simulaatioissa hyödynnettiin DiRAC-laskentakeskusta Durhamin yliopistossa Englannissa. Tavoitteena oli tutkia erilaisia vaihtoehtoja, millaista jälkeä syntyy kahden jäisen kuun törmätessä toisiinsa. 

Tutkimusryhmä kertoo päässeensä aiempiin simulaatioihin verrattuna yli satakertaiseen erotustarkkuuteen. Simuloituaan 200 kokonaista törmäysskenaariota ryhmä uskoo saaneensa hyvän käsityksen nykyisen kaltaisten renkaiden syntytavasta.

Törmäyksen esitetään tapahtuneen parisataa miljoonaa vuotta sitten. Ryhmän mukaan lähes pelkästään jäästä koostuvat renkaat ovat seurausta siitä, että ytimeltään kivisten kuiden törmätessä kivenkappaleita levittäytyy ympäristöön paljon vähemmän kuin jäätä.

Lisäksi ryhmä spekuloi, että Saturnuksen Rhea-kuu saattaa olla muodostunut renkaat synnyttäneen törmäyksen seurauksena eli selvästi muiden kuiden jälkeen.

Saturnuksen renkaiden alkuperä on yksi aurinkokunnan historiantutkimuksen kiistellyimmistä aiheista. Vuonna 2022 renkaiden spekuloitiin muodostuneen liian lähelle Saturnusta vaeltaneen kuun hajoamisesta 160 miljoonaa vuotta sitten. Vuonna 2021 renkaiden iäksi arvioitiin vain kymmeniä miljoonia vuosia sillä perusteella, että ne olisivat muutoin ehtineet tummua.

Vuonna 2017 tutkimus piti renkaita alle 200 miljoonan vuoden ikäisinä. 2016 renkaiden esitettiin syntyneen jääasteroidien ohituksista jo noin neljä miljardia vuotta sitten, mutta toinen tutkimus arvioi iäksi parisataa miljoonaa vuotta. 2015 esitettiin yhden renkaan koostuvan muita nuoremmista kappaleista.

Varmuutta Saturnuksen näyttävien renkaiden syntytavasta tuskin saadaan vielä pitkään aikaan, mutta aihe nostaa pinnalle kiehtovia hypoteeseja.

Aiheesta lisää Nasa (englanniksi)