సౌరవ్యవస్థలో అత్యంత ప్రసిద్ధ లక్షణాలలో ఒకటి నాశనమైన చంద్రుడి అవశేషాలు కావచ్చు

శనిగ్రహ వలయాలు దృశ్యపరంగా అంత ప్రత్యేకంగా ఉంటాయి కాబట్టి, అవి కూడా ఒక ప్రధానంగా పరిష్కారంకాని శాస్త్రీయ సమస్య అని మర్చిపోవడం సులభం. వలయాలు ఎలా ఏర్పడ్డాయి మాత్రమే కాదు, గ్రహ ప్రమాణాల ప్రకారం అవి ఎందుకు తులనాత్మకంగా యువంగా కనిపిస్తున్నాయి అన్నదానిపై కూడా పరిశోధకులు చాలాకాలంగా చర్చిస్తున్నారు. 57వ లూనార్ అండ్ ప్లానెటరీ సైన్స్ కాన్ఫరెన్స్‌లో ప్రదర్శించిన ఒక కొత్త మోడలింగ్ ప్రయత్నం, ప్రధాన వివరణలలో ఒకటి ఇంకా నిలబడే అవకాశముందని వాదిస్తోంది: Chrysalis అనే ప్రాచీన చంద్రుడు శనిగ్రహానికి చాలా దగ్గరగా వచ్చి, గురుత్వాకర్షణ వల్ల చీలిపోయినప్పుడు వలయాలు ఏర్పడి ఉండవచ్చు.

ఈ ఆలోచన ఆకర్షణీయంగా ఉంది, ఎందుకంటే ఇది అనేక పuzzlesను ఒకేసారి కలుపుతుంది. శనిగ్రహ వలయాలు సుమారు 100 మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం ఏర్పడ్డాయని శాస్త్రవేత్తలు అంచనా వేస్తున్నారు, అంటే గ్రహం కంటే చాలా తర్వాత. ఆ తులనాత్మకంగా ఇటీవల ఏర్పడిన వయస్సు, సరైన కాలంలో పెద్ద మొత్తంలో మంచు పదార్థాన్ని సృష్టించగల విఘాతక సంఘటన కోసం అన్వేషణను ప్రోత్సహించింది. శనిగ్రహపు జ్వార ప్రమాద మండలంలో ఒక చంద్రుడు విరిగిపోవడం ఇప్పటికీ అత్యంత సాధ్యమైన మెకానిజాల్లో ఒకటి.

ఇచ్చిన నివేదిక ప్రకారం, తాజా పని అమెరికా మరియు చైనాకు చెందిన పరిశోధకులది; వారు దీర్ఘకాల Chrysalis దృశ్యాన్ని పరీక్షించడానికి అనేక కంప్యూటర్ నమూనాలను ఉపయోగించారు. చంద్రుడిని ఒక సాధారణ వస్తువుగా తీసుకోకుండా, గణనీయమైన పరిమాణం మరియు పొరల నిర్మాణం గల శరీరం పొడవైన కక్ష్యలో తిరుగుతూ, పదేపదే శనిగ్రహానికి దగ్గరగా వచ్చేటప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో బృందం పరిశీలించింది.

Roche పరిమితి సిద్ధాంతానికి కేంద్రబిందువు

మోడల్ కేంద్రంలో Roche పరిమితి ఉంది; అంటే జ్వార బలాల వల్ల చీలిపోకుండా చిన్న శరీరం పెద్ద శరీరాన్ని చుట్టూ తిరగగల కనిష్ఠ దూరం. ఖచ్చితమైన హద్దు ఆ చిన్న వస్తువు యొక్క నిర్మాణం మరియు అంతర్గత రూపంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ మూల సూత్రం సూటిగా ఉంటుంది. భారీ గ్రహానికి చాలా దగ్గరగా వెళితే, గురుత్వాకర్షణ ఆ వస్తువును ఒకటిగా ఉంచేంత సమానంగా పనిచేయదు.

అందుకే Roche పరిమితి వలయాల ఏర్పాటును వివరించడానికి సహజమైన రూపరేఖగా మారుతుంది. ఒక మంచుతో ఉన్న చంద్రుడు ఆ ప్రాంతంలోకి ప్రవేశిస్తే, అది చెదిరిపోయి ముక్కలుగా మారవచ్చు. ఆ పదార్థంలో కొంత భాగం కొత్త చంద్రుడిగా మళ్లీ ఏకీకృతం కావడం కాకుండా వలయ వ్యవస్థగా వ్యాపించవచ్చు. మంచు ఆధిక్యంతో ఉన్న శనిగ్రహానికి, ఆ అవకాశం చాలా కాలంగా ప్రత్యేకంగా ఆకర్షణీయంగా ఉంది.

కొత్త మోడలింగ్ పనిలో Chrysalis ను శనిగ్రహ ముఖ్య చంద్రుల్లో ఒకటైన ఐయాపెటస్ పరిమాణానికి సమీపంగా, సుమారు 1,469 కిలోమీటర్ల వ్యాసంతో ఉంచారు. ఆ ఊహాత్మక చంద్రుడిని విభిన్న పొరలతో ఉన్నదిగా పరిగణించారు; అంటే అది జలమంచు మరియు రాయితో కూడిన అంతర్గత పొరలను కలిగి ఉంది, కానీ నిర్మాణపరంగా పూర్తిగా ఏకరీతిగా కాదు. పదార్థాల మిశ్రమం జ్వార ఒత్తిడికి శరీరం ఎలా స్పందిస్తుందో, ఏ రకమైన ముక్కలను వెనుక వదిలిపెడుతుందో ప్రభావితం చేస్తుందనే కారణంతో ఆ వివరము ముఖ్యమైనది.

A Saturn V rocket accelerates off the pad. Sustained acceleration is exactly what conjures the faint quantum glow of Unruh radiation. Credit: NASA (public domain).
More in Space

వేగవృద్ధి ఖాళీ అంతరిక్షాన్ని ఎందుకు మెరిపించగలదు

Universe Today లో వచ్చిన కొత్త వివరణ Unruh వికిరణాన్ని పరిచయం చేస్తుంది. ఇది ఒక క్వాంటం ప్రభావం; ఇందులో వేగవృద్ధి చెందుతున్న పరిశీలకుడు ఖాళీగా కనిపించే అంతరిక్షంలో కూడా కణాల ఒక ఉష్ణ సముదాయాన్ని అనుభవించగలడు.

Read article

పరిశోధకులు వేర్వేరు అంతర్గత నిర్మాణాలు మరియు కక్ష్య మార్గాలను పరీక్షించారు

సంభావ్య ఫలితాలను పరిశీలించడానికి, బృందం Chrysalis ను రెండు వేర్వేరు మంచు శాతాలతో మోడల్ చేసింది: 50 శాతం మరియు 80 శాతం. ఆ కూర్పులు డయోన్ మరియు ఐయాపెటస్ వంటి తెలిసిన శనిగ్రహ చంద్రుల కూర్పులను పోలి ఉండేలా ఎంచుకున్నారు. ఇది ముఖ్యమైన పరిమితి, ఎందుకంటే ఇది ఈ ప్రయత్నాన్ని శనిగ్రహ విస్తృత ఉపగ్రహ కుటుంబంలో ఇప్పటికే ఉన్న వస్తువులకు అనుసంధానిస్తుంది; అత్యంత అసాధారణ లక్షణాలున్న చంద్రుడిపై ఆధారపడకుండా.

కక్ష్య దృశ్యం కూడా అంతే ముఖ్యమైనది. మోడల్లో Chrysalis గ్రహం నుండి సుమారు 200 శనిగ్రహ అర్ధవ్యాసాల దూరంలో ఒక ఎలిప్టికల్ కక్ష్యలో ప్రారంభమై, అత్యంత సమీపంలో సుమారు 1 నుండి 1.5 శనిగ్రహ అర్ధవ్యాసాల వరకు లోపలికి వచ్చింది. ఆ సమీప గమన పరిధి, మంచుతో కూడిన గ్రహ శరీరాలకు Roche పరిమితితో సుమారుగా సరిపోతుంది. మరో మాటలో, చంద్రుడి మార్గం జ్వార విధ్వంసం సంభవించే పరిస్థితులను పరీక్షించేందుకు రూపొందించబడింది.

మూల పాఠ్యంలో సంక్షిప్తంగా చెప్పినట్లుగా, ఆ గమనాలలో ఒక సమయంలో Chrysalis శనిగ్రహానికి చాలా దగ్గరగా వచ్చి, గ్రహ గురుత్వాకర్షణ వల్ల చీలిపోయింది. అదనపు అపూర్వ బాహ్య ప్రేరణ అవసరం లేకుండానే, ఒక విపత్కర చంద్ర-నష్టం సంఘటన వలయాల మూలాన్ని వివరించగలదన్న వాదనను ఈ ఫలితం బలోపేతం చేస్తోంది.

శనిగ్రహ వలయాల వయస్సు ఎందుకు అంత పెద్ద విషయం

శనిగ్రహ వలయాలు సుమారు 100 మిలియన్ సంవత్సరాల పాతవని అంచనా, ఈ చర్చలో అత్యంత కీలక అంశాల్లో ఒకటి. శనిగ్రహం itself బిలియన్ల సంవత్సరాల క్రితం ఏర్పడింది, కాబట్టి యువ వలయ వ్యవస్థ అంటే వలయాలు తాత్కాలికమైనవని, మనం వాటిని తక్కువ సమయంలో మాత్రమే చూస్తున్నామని, లేదా తరువాత జరిగిన ఏదో సంఘటన వాటిని తిరిగి సృష్టించిందని అర్థం. Chrysalis సిద్ధాంతం, శనిగ్రహ చరిత్రలో చాలా భాగం నిలిచిపోయిన ఒక చంద్రుడు చివరకు ప్రాణాంతక కక్ష్యలోకి ప్రవేశించాడని ప్రతిపాదించడం ద్వారా ఆ కాల సమస్యను నేరుగా పరిష్కరిస్తుంది.

అది నిజమైతే, వలయాలు సౌరవ్యవస్థ నిర్మాణంలో తులనాత్మకంగా ఇటీవలి జోడింపు అవుతాయి. టెలిస్కోపులు మరియు అంతరిక్ష నౌకల ద్వారా కనిపించే శనిగ్రహం యొక్క పరిచిత దృశ్యం కూడా ప్రాచీనమైనది కాకుండా, చురుకైన గ్రహ చరిత్రను ప్రతిబింబిస్తుందని అర్థం. ఆ గ్రహం యొక్క గుర్తింపు లక్షణం శాశ్వత స్వభావం కన్నా, కక్ష్య అస్థిరత తర్వాతి ఫలితంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఇదే ఈ పరిశోధనను ఇంత ఆసక్తికరంగా చేస్తుంది. గ్రహ వ్యవస్థలు విపరీతమైన కాలవ్యవధుల్లో స్థిరంగా కనిపించినా, అకస్మాత్తు మార్పుకు దారితీసే మార్గాలను ఇంకా కలిగి ఉండగలవు. తప్పు దిశకు నెట్టబడిన ఒక చంద్రుడు చెదిరిన మలిన క్షేత్రంగా మారవచ్చు. ఆ మలిన క్షేత్రం వలయాలుగా మారవచ్చు. కాలక్రమంలో, ఆ వలయాలు కూడా మారి, వ్యాపించి, మసకబారిపోవచ్చు లేదా కరుగిపోవచ్చు.

This artist's illustration shows a supermassive black hole (SMBH) tearing apart a star that got too close in a tidal disruption event. These events flare brightly, making otherwise invisible black holes visible. Astrophysicists want to find more of these events across cosmic time so they can understand how SMBH have become so massive. The upcoming Nancy Grace Roman Space Telescope will find many more of them. Image Credit: NASA, Ralf Crawford (STScI)
More in Space

Roman Space Telescope నక్షత్రాల వినాశనం ద్వారా ప్రాచీన బ్లాక్ హోల్స్‌ను బయటపెట్టవచ్చు

NASA యొక్క Nancy Grace Roman Space Telescope, cosmic time అంతటా అనేక tidal disruption events‌ను గుర్తించగలదని, దీని ద్వారా ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తక్కువ-భారీ supermassive black holes వృద్ధిని ట్రాక్ చేయగలరని కొత్త పరిశోధన సూచిస్తోంది.

Read article

కొత్త అధ్యయం ఏమి తేలుస్తుంది, ఏమి తేల్చదు

ఈ కాన్ఫరెన్స్ ప్రదర్శన శనిగ్రహ వలయాల కేసును పూర్తిగా ముగించలేదు, మరియు మూల సామగ్రి కూడా దీన్ని తుది సమాధానంగా కాకుండా సమస్య పరిష్కార దిశలో ఒక అడుగుగా చూపుతోంది. ఇది సరైన జాగ్రత్త స్థాయి. మోడలింగ్ ఒక దృశ్యం సాధ్యమని మరియు అంతర్గతంగా సుసంగతమని చూపగలదు, కానీ సాధ్యత అనేది రుజువు కాదు.

అయినప్పటికీ, వాస్తవిక చంద్ర పరిమాణాలు, పొరల అంతర్గత నిర్మాణాలు, మరియు Roche సరిహద్దు సమీపంలోని కక్ష్య ప్రవర్తన ఆధారంగా ఈ పని ఒక నిర్దిష్ట నిర్మాణ మార్గాన్ని బలపరుస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది. ఒక చంద్రుడు సూత్రపరంగా నాశనం కావచ్చా అని మాత్రమే అడగకుండా, శనిగ్రహ అనలాగ్‌లతో ఉన్న Chrysalis లాంటి శరీరం ఆ పరిస్థితుల్లో ఎలా ప్రవర్తించగలదో పరిశోధకులు పరిశీలించారు.

Chrysalis సరిగ్గా మోడల్ చేసినట్లే ఉందా లేదా అన్నది పక్కనపెడితే కూడా, ఈ అధ్యయనం విలువైనదిగా మారుతుంది. ఇది వాదనను భౌతికంగా విశ్వసనీయమైన మార్గాల వైపుకు సంకుచితం చేస్తుంది, మరింత ఊహాత్మక వివరణల నుంచి దూరంగా నడిపిస్తుంది. గ్రహ విజ్ఞానంలో పురోగతి చాలాసార్లు ఇలా జరుగుతుంది: ఒక రహస్యాన్ని వెంటనే పరిష్కరించడం ద్వారా కాదు, యాంత్రికతకు అత్యంత అనుకూలమైన దృశ్యాలను ఎంపిక చేయడం ద్వారా.

పరిచిత గ్రహం ఇంకా ఆశ్చర్యపరచగలదు

శనిగ్రహ వలయాలు శతాబ్దాలుగా పరిశీలనను ప్రేరేపించాయి, అయినప్పటికీ అవి కాలం, నిర్మాణం, మూలం గురించి మూలభూత ప్రశ్నలను రేకెత్తిస్తూనే ఉన్నాయి. Chrysalis పై కొత్త మోడలింగ్, సౌరవ్యవస్థలోని అత్యంత ప్రతీకాత్మక వస్తువులు కూడా తులనాత్మకంగా ఇటీవలి కలకలం ఫలితాలు కావచ్చని మనకు గుర్తుచేస్తుంది.

ఈ సిద్ధాంతానికి మద్దతు పెరుగుతూనే ఉంటే, శనిగ్రహం యొక్క ప్రకాశవంతమైన వలయాలు చివరికి శాశ్వత అలంకరణగా కాకుండా, ఒక హద్దును మరీ దాటి వెళ్లిన కోల్పోయిన చంద్రుడి గడ్డకట్టిన అవశేషాలుగా అర్థమయ్యే అవకాశం ఉంది. అది ఖగోళశాస్త్రంలోని అత్యంత గుర్తించదగిన దృశ్యాలలో ఒకటిని, దాని అత్యంత నాటకీయ గ్రహ స్మారకాలలో ఒకటిగా కూడా మార్చుతుంది.

  • పరిశోధకులు Chrysalis అనే కోల్పోయిన శనిగ్రహ చంద్రుడిని గ్రహ వలయాల సంభావ్య మూలంగా మోడల్ చేశారు.
  • ఈ దృశ్యం చంద్రుడు శనిగ్రహం యొక్క Roche పరిమితికి దగ్గరగా రావడంపై ఆధారపడుతోంది, అక్కడ జ్వార బలాలు మంచుతో ఉన్న శరీరాలను చీల్చగలవు.
  • మోడల్ చేసిన చంద్రుడు ఐయాపెటస్ పరిమాణానికి సమీపంగా ఉండి, మంచు మరియు రాయి పొరలను కలిగి ఉంది.
  • శనిగ్రహ వలయాలు సుమారు 100 మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం ఒక విపత్కర విచ్ఛిన్న ఘటన నుంచి ఏర్పడ్డాయని ఈ పని ఆలోచనకు మద్దతు ఇస్తోంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today అందించిన నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.

An artist's conception of Eärendil-1 in orbit. Credit: Reflect Orbital.
More in Space

కక్ష్యా ప్రతిబింబ ఉపగ్రహానికి తొలి పరీక్ష ప్రయోగాన్ని FCC ఆమోదించింది

Reflect Orbital యొక్క తొలి Eärendil-1 డెమో లాంచ్‌ను FCC ఆమోదించింది, దీంతో అవసరమైతే భూమిపై సూర్యకాంతిని ప్రసారం చేయడానికి అంతరిక్షాధారిత ప్రతిబింబాలను ఉపయోగించే వివాదాస్పద ప్రణాళిక ముందుకు సాగుతోంది.

Read article

Originally published on universetoday.com