শনির বলয়গুলি প্রায় 100 মিলিয়ন বছর পুরানো, তবে তারা এত সম্প্রতি কীভাবে গঠিত হতে পারে তা স্পষ্ট নয়। বেল্টযুক্ত দৈত্যটি সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে এমন সমতলের সাপেক্ষে 26.7-ডিগ্রি কোণে ঘোরে।
থেকে শনির কাত নেপচুনের কক্ষপথের মতো প্রায় একই হারে স্পিনিং টপের মতো প্রসেস, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে অনুমান করেছেন যে এই কাত তার প্রতিবেশীর সাথে মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া থেকে নেপচুন.
যদিও দুটি গ্রহ একসময় সিঙ্কে ছিল, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমআইটি এবং অন্যান্য বিশ্ববিদ্যালয় এটি আবিষ্কার করেছে শনি তখন থেকে নেপচুনের টান এড়িয়ে গেছে।
গ্রহের এই পুনর্বিন্যাস কিসের কারণ?
দলটি একটি নতুন অনুমান নিয়ে আসে। তারা প্রস্তাব করেছিল যে শনি গ্রহে পূর্বে ক্রাইসালিস নামে একটি অতিরিক্ত চাঁদ রয়েছে। সাথে অন্যান্য চাঁদ, ক্রাইসালিস কয়েক বিলিয়ন বছর ধরে শনি গ্রহকে প্রদক্ষিণ করেছে, গ্রহটিকে এমনভাবে টানছে এবং টানছে যা নেপচুনের সাথে তার কাত বা "অস্পষ্টতা" রাখে।
ক্রাইসালিস, যাইহোক, প্রায় 160 মিলিয়ন বছর আগে অস্থির হয়ে ওঠে বলে মনে করা হয় এবং একটি চারণ এনকাউন্টারে তার গ্রহের খুব কাছাকাছি এসেছিল, যা উপগ্রহটিকে ছিঁড়ে ফেলেছিল। চাঁদের ক্ষতিই শনিকে নেপচুনের টান থেকে মুক্ত করতে এবং এটিকে বর্তমান সময়ের কাত দিতে যথেষ্ট ছিল। অধিকন্তু, ক্রাইসালিসের টুকরোগুলির একটি ভগ্নাংশ কক্ষপথে স্থগিত থেকে যেতে পারে, অবশেষে গ্রহের স্বাক্ষর রিং গঠনের জন্য ছোট বরফ খণ্ডে ভেঙ্গে যায়।
জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দেন যে এই অনুপস্থিত চাঁদ দুটি দীর্ঘস্থায়ী রহস্য ব্যাখ্যা করতে পারে: শনির বর্তমান কাত এবং এর বলয়ের বয়স, যা অনুমান করা হয়েছিল প্রায় 100 মিলিয়ন বছর বয়সী - গ্রহের চেয়ে অনেক ছোট।
জ্যাক উইজডম, এমআইটির গ্রহ বিজ্ঞানের অধ্যাপক এবং নতুন গবেষণার প্রধান লেখক বলেছেন, "ঠিক একটি প্রজাপতির ক্রিসালিসের মতো, এই উপগ্রহটি দীর্ঘক্ষণ সুপ্ত ছিল এবং হঠাৎ সক্রিয় হয়ে ওঠে এবং রিংগুলি আবির্ভূত হয়।"
2000 এর দশকের গোড়ার দিকে, বিজ্ঞানীরা অনুমান করেছিলেন যে শনি গ্রহের একটি হেলানো অক্ষ রয়েছে কারণ এর মহাকর্ষীয় অনুরণন বা নেপচুনের সাথে সংযোগ রয়েছে। যাইহোক, ক্যাসিনি, একটি NASA মহাকাশযান যা 2004 থেকে 2017 সাল পর্যন্ত শনি গ্রহকে প্রদক্ষিণ করেছিল, আবিষ্কার করেছে যা সমস্যাটিকে একটি নতুন কোণ দিয়েছে। দানব, শনির বৃহত্তম উপগ্রহ, প্রতি বছর প্রায় 11 সেন্টিমিটার হারে শনি থেকে স্থানান্তরিত হতে আবিষ্কৃত হয়েছিল, যা প্রত্যাশার চেয়ে দ্রুত ছিল। এই দ্রুত স্থানান্তর এবং এর মহাকর্ষীয় টান বিজ্ঞানীদের এই উপসংহারে আসতে সক্ষম করেছে যে চাঁদ সম্ভবত শনি গ্রহকে নেপচুনের সাথে অনুরণিত করার জন্য দায়ী।
জ্যাক উইজডম, এমআইটির গ্রহ বিজ্ঞানের অধ্যাপক এবং নতুন গবেষণার প্রধান লেখক বলেছেন, "সমস্যাটির অগ্রগতি করতে, আমাদের শনির জড়তার মুহূর্তটি নির্ধারণ করতে হয়েছিল।"
এই নতুন গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা শনি গ্রহের জড়তার মুহূর্তকে পিন করতে চেয়েছিলেন ক্যাসিনি তার "গ্র্যান্ড ফিনালে" মিশনের একটি পর্যায়, যার সময় মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের সঠিকভাবে ম্যাপ করার জন্য মহাকাশযানটি একটি অত্যন্ত ঘনিষ্ঠ দৃষ্টিভঙ্গি করেছিল। পুরো গ্রহের চারপাশে। মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রটি গ্রহে ভরের বন্টন নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
তারা শনির অভ্যন্তরীণ মডেল তৈরি করেছে এবং একটি ভর বন্টন চিহ্নিত করেছে যা ক্যাসিনি পর্যবেক্ষণ করা মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের সাথে মেলে। আশ্চর্যজনকভাবে, জড়তার এই নতুন চিহ্নিত মুহূর্তটি শনিকে নেপচুনের সাথে অনুরণনের কাছাকাছি কিন্তু ঠিক বাইরে রেখেছিল। গ্রহগুলি একবার সিঙ্কে থাকতে পারে কিন্তু এখন আর নেই।
তারা এর কক্ষপথের গতিবিদ্যা বিকশিত করার জন্য সিমুলেশনগুলি সম্পাদন করে শুরু করেছিল শনি এবং এর চাঁদ সময় পিছিয়ে তারা নির্ধারণ করতে চেয়েছিল যে বিদ্যমান উপগ্রহগুলির মধ্যে কোন প্রাকৃতিক অস্থিরতা গ্রহের কাতকে প্রভাবিত করতে পারে কিনা। এই অনুসন্ধান খালি এসেছে.
একটি গ্রহের ঘূর্ণনের অক্ষ সময়ের সাথে কীভাবে পরিবর্তন হয় তা আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, যা অগ্রগতি হিসাবে পরিচিত, বিজ্ঞানীরা এটি বর্ণনাকারী গাণিতিক সমীকরণগুলি পুনরায় পরীক্ষা করেছিলেন। এই সমীকরণের একটি পদে সমস্ত স্যাটেলাইটের অবদান রয়েছে। দলটি যুক্তি দিয়েছিল যে যদি এই সমষ্টি থেকে একটি উপগ্রহ সরানো হয় তবে এটি গ্রহের অগ্রগতিকে প্রভাবিত করতে পারে।
সিমুলেশন চালানোর মাধ্যমে, বিজ্ঞানীরা ক্রাইসালিসের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করেছেন, এর ভর এবং অরবিটাল ব্যাসার্ধ সহ, এবং কক্ষপথের গতিবিদ্যা যা শনিকে অনুরণন থেকে ছিটকে দেওয়ার জন্য প্রয়োজন হবে। তারা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে শনি এবং নেপচুনের মধ্যে অনুরণন গ্রহটির বর্তমান কাত সৃষ্টি করেছে এবং ক্রাইসালিস উপগ্রহের ক্ষতি, মোটামুটি শনির তৃতীয় বৃহত্তম চাঁদ আইপেটাসের আকার, শনিকে অনুরণন এড়াতে অনুমতি দিয়েছে।
বিজ্ঞানীরা উল্লেখ করেছেন, "200 থেকে 100 মিলিয়ন বছর আগে, ক্রাইসালিস একটি বিশৃঙ্খল অরবিটাল অঞ্চলে প্রবেশ করেছিল, আইপেটাস এবং টাইটানের সাথে বেশ কয়েকটি ঘনিষ্ঠ মুখোমুখি হয়েছিল এবং অবশেষে শনির খুব কাছাকাছি এসেছিল, একটি চারণ এনকাউন্টারে যা উপগ্রহটিকে টুকরো টুকরো করে ফেলেছিল, একটি ছোট ভগ্নাংশ রেখেছিল। ধ্বংসস্তূপ-বিচ্ছুরিত বলয়ের মতো গ্রহটিকে চক্কর দাও।"
"ক্রিসালিস হারানো শনির অগ্রসরতা, এবং এর বর্তমান কাত, সেইসাথে এর বলয়গুলির দেরী গঠনের ব্যাখ্যা করে।"
জ্ঞান বলেছেন, "এটি একটি বেশ ভাল গল্প, কিন্তু অন্য ফলাফলের মত, এটি অন্যদের দ্বারা পরীক্ষা করা হবে। কিন্তু মনে হচ্ছে এই হারিয়ে যাওয়া স্যাটেলাইটটি কেবল একটি ক্রিসালিস ছিল, এটির অস্থিরতার জন্য অপেক্ষা করছে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- জ্যাক উইজডম এট আল। একটি উপগ্রহের ক্ষতি শনির তির্যকতা এবং তরুণ বলয় ব্যাখ্যা করতে পারে। বিজ্ঞান। ডোই: 10.1126/science.abn1234
