science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De kanteling van Saturnus veroorzaakt door zijn manen

Artistieke impressie van de migratie van Titan en de kanteling van Saturnus. Krediet:Coline SAILLENFEST / IMCCE

Twee wetenschappers van CNRS en Sorbonne University, werkzaam bij het Institute of Celestial Mechanics and Ephemeris Calculation (Paris Observatory-PSL/CNRS) hebben zojuist aangetoond dat de invloed van de satellieten van Saturnus de kanteling van de rotatie-as van de gasreus kan verklaren. Hun werk, gepubliceerd op 18 januari 2021 in het tijdschrift Natuurastronomie , voorspelt ook dat de kanteling de komende miljarden jaren nog verder zal toenemen.

Eerder zoals David tegen Goliath, het lijkt erop dat de kanteling van Saturnus in feite kan worden veroorzaakt door zijn manen. Dit is de conclusie van recent werk dat is uitgevoerd door wetenschappers van het CNRS, Sorbonne Universiteit en de Universiteit van Pisa, waaruit blijkt dat de huidige kanteling van de rotatie-as van Saturnus wordt veroorzaakt door de migratie van zijn satellieten, en vooral door die van zijn grootste maan, Titan.

Recente waarnemingen hebben aangetoond dat Titan en de andere manen geleidelijk veel sneller van Saturnus weg bewegen dan astronomen eerder hadden geschat. Door deze verhoogde migratiesnelheid in hun berekeningen op te nemen, de onderzoekers concludeerden dat dit proces de helling van de rotatie-as van Saturnus beïnvloedt:naarmate de satellieten verder weg bewegen, de planeet kantelt meer en meer.

De beslissende gebeurtenis die Saturnus deed kantelen, zou relatief recent hebben plaatsgevonden. Gedurende meer dan drie miljard jaar na zijn vorming, De rotatie-as van Saturnus bleef slechts licht gekanteld. Slechts ongeveer een miljard jaar geleden veroorzaakte de geleidelijke beweging van zijn satellieten een resonantiefenomeen dat vandaag de dag nog steeds voortduurt:de as van Saturnus interageerde met het pad van de planeet Neptunus en kantelde geleidelijk tot hij de helling van 27° bereikte die vandaag wordt waargenomen.

Een schematische animatie die de migratie van Titan en Saturnus in resonantie laat zien. Het frame draait, dus de as stopt met bewegen wanneer resonantie wordt bereikt. Krediet:Melaine SAILLENFEST / IMCCE

Deze bevindingen trekken eerdere scenario's in twijfel. Over het bestaan ​​van deze resonantie waren astronomen het al eens. Echter, ze geloofden dat het al heel vroeg was gebeurd, meer dan vier miljard jaar geleden, als gevolg van een verandering in de baan van Neptunus. Sinds die tijd, Men dacht dat de as van Saturnus stabiel was. In feite, De as van Saturnus kantelt nog steeds, en wat we vandaag zien is slechts een overgangsfase in deze verschuiving. In de komende paar miljard jaar zal de helling van de as van Saturnus kan meer dan verdubbelen.

Het onderzoeksteam was al tot vergelijkbare conclusies gekomen over de planeet Jupiter, die naar verwachting een vergelijkbare kanteling zal ondergaan als gevolg van de migratie van zijn vier belangrijkste manen en resonantie met de baan van Uranus:in de komende vijf miljard jaar, de helling van de Jupiter-as zou kunnen toenemen van 3° tot meer dan 30°.