Saturn: Záhadná mezera mezi prstenci a měsíček Mimas

Tajemství Saturnových prstenců se pokoušely v minulých desetiletích i staletích rozluštit stovky astronomů. Dnes víme, že tuhle ozdobu obří planety tvoří ledové částice nejrůznějších velikostí a že stáří prstenců je asi 200 milionů roků.

Už pohled do malého dalekohledu ukáže, že mezi prstenci je mezera, která dostala jméno podle středověkého italsko-francouzského astronoma Giovanniho Domenica Cassiniho. Mezeru mezi prstenci označenými jako A a B zřejmě způsobuje vliv Saturnova měsíce Mimas. Ze dvou studií astronomů podporovaných Mezinárodním vesmírným institutem a francouzskou kosmickou agenturou CNES vyplývá, že Mimas funguje jako „sněžný pluh“, který na dálku v určité vzdálenosti prstenec „prohrnuje“ a vytváří onu mezeru. Závěry vědci publikovali letos v červnu v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Tvář Saturnova měsíčku Mimas hyzdí obrovský kráter Herschel|foto: NASA

Orbitální rezonance

V oblasti na vnitřním okraji Cassiniho dělení obíhají částice kolem planety přesně dvakrát rychleji než měsíc Mimas. Projevuje se tam úkaz, který astronomové znají už dlouho jako orbitální rezonanci. Zmíněné studie prokázaly, že se kdysi Mimas pohyboval mnohem blíž Saturnu a že mezeru mezi prstenci svým vlivem neustále rozšiřoval. Souvisí tedy se vzdáleností Mimase od planety a s jeho oběžnou dráhou.

Jestliže je měsíc dál od Saturnu, „sněžný pluh“ ztrácí účinnost, částice se vracejí na původní místo a odhrnování se zastaví. Z počítačových simulací astronomové odvodili, že Mimas musel oscilovat nejméně o 9000 kilometrů během několika milionů roků, aby vytvořil současnou 4800 kilometrů širokou mezeru – nynější Cassiniho dělení.

Saturnovy měsíce a prstence|foto: NASA

Skryté oceány

Víme, že planetární měsíce se obvykle od svých mateřských planet vzdalují, příkladem může být náš souputník Měsíc. Důvodem opaku, tedy přibližování, by mohla být ztráta energie, např. zahříváním, následně ztráta vnější kůry, roztavení vnitřního ledu apod. To se s Mimasem neděje. Je tu však jiná hypotéza, která počítá se zmíněnou orbitální rezonancí a s tím, že skrze ní se o ztrátu tepla dělí Mimas s dalším Saturnovým měsícem Enceladem. Hovoří pro to i fakt, že kosmická sonda Cassini svého času detekovala u obou těchto měsíců podpovrchový oceán.

Mimas se teď znovu začíná od Saturnu vzdalovat. Jak uvedli astronomové ve studii, potvrdí-li se počítačové simulace, pak zhruba za 40 milionů let přestane mezera zvaná Cassiniho dělení existovat. Zároveň vyvstává otázka, zda by astronomové prostřednictvím mezer detekovaných třeba v prstencích exoplanet mohli i tam objevovat měsíce s podpovrchovými oceány. Tato hypotéza však teprve čeká na své potvrzení.