Vers verzamelde gegevens van NASA's Cassini-missie onthullen dat de uitpuilende kern en draaiende zwaartekracht van Saturnus aanwijzingen bieden voor de leeftijd van de manen van de planeet. Astronomen geloven nu dat de manen van de geringde planeet jonger zijn dan eerder werd gedacht.

"Al deze Cassini-missiemetingen veranderen onze kijk op het Saturnus-systeem, omdat het onze oude theorieën op zijn kop zet. Er is één goed ruimtevaartuig nodig om ons te vertellen hoe fout we in het verleden waren, " zei Radwan Tajeddine, Cornell onderzoeksmedewerker in astronomie en lid van het in Europa gevestigde Encelade (uitgesproken als en-CELL-ad) wetenschappelijk team dat zich verdiepte in de Cassini-gegevens en een artikel publiceerde in het astronomietijdschrift Icarus (januari 2017).

Het Encelade-team – onder leiding van Valéry Lainey van het Observatorium van Parijs – leverde twee belangrijke metingen in het onderzoek, "Nieuwe beperkingen op het interieur van Saturnus van astrometrische gegevens van Cassini." De wetenschappers maten voor het eerst het liefdesgetal van Saturnus (de stijfheid van een planeet) en bevestigden dat Saturnus-manen zich sneller dan verwacht van de planeet verwijderen. (De meeste manen, inclusief de maan van de aarde, weggaan van hun moederplaneet.)

Met behulp van fotografische beelden van eeuwenoude glasnegatieven en observaties van Cassini-ruimtevaartuigen, de groep mat het Love-nummer - genoemd naar Augustus E.H. Dol zijn op, een beroemde Britse wiskundige die elasticiteit bestudeerde - die de stijfheid van de getijdebult en de dissipatiefactor beschrijft, die de snelheid regelt waarmee manen wegbewegen.

Terwijl Saturnus meestal een gigantische lijkwade is van vloeibare waterstof en vloeibaar helium, het bevat een rotsachtige kern - ongeveer 18 keer zo groot als de aarde, die reageert op getijdenkrachten van alle grote manen van Saturnus door uit te puilen. De krachten van de uitpuilende kern, beurtelings, duw de manen iets weg.

"Die twee parameters - het liefdesgetal en de dissipatiefactor - zijn moeilijk te scheiden, ' zei Tajeddine.

Dus het team ontdekte en onderzocht de banen van vier kleine manen die verband houden met de grotere manen Tethys (Telesto en Calypso) en Dione (Helene en Polydeuces). Hoewel deze kleine manen geen invloed hebben op de getijdenkrachten op Saturnus, hun banen worden verstoord door de getijde-uitstulpingen van Saturnus.

"Door deze verstoringen te monitoren, we zijn erin geslaagd om de eerste meting van het liefdesgetal van Saturnus te verkrijgen en het te onderscheiden van de dissipatiefactor van de planeet, ' zei Tajeddine. 'De manen trekken veel sneller weg dan verwacht.'

Tajeddine legt uit dat als de manen van Saturnus 4,5 miljard jaar geleden zijn gevormd, hun huidige afstanden van de thuisplaneet zouden groter moeten zijn. Dus, dit nieuwe onderzoek suggereert, de manen zijn jonger dan 4,5 miljard jaar, voorstander van een theorie dat de manen gevormd uit de ringen van Saturnus.

Het team ontdekte ook dat Saturnusmaan Rhea 10 keer sneller weg beweegt dan de andere manen, wat het eerste bewijs is dat de dissipatiefactor van een planeet kan variëren met de afstand tot de maan. De wetenschappers hebben geen definitieve verklaring.

Na 13 jaar cruisen rond Saturnus, om zijn ringen en manen te verkennen, NASA zal Cassini's grote finale - een vlucht door de ringen van de planeet en een duik in de atmosfeer - voor september 2017 programmeren. "Wat we geloven over de geschiedenis van de manen van Saturnus kan de komende jaren nog veranderen met de finale van de Cassini-missie, " zei Layney, wie suggereerde, "Hoe meer we leren over Saturnus, hoe meer we leren over exoplaneten."