Sırp astrofizikçi Matija Ćuk liderliğindeki yeni bir çalışma, Satürn'ün en büyük ve sisle kaplı uydusu Titan'ın kökeni, gezegenin halkalarının nasıl oluştuğu ve Satürn'ün eksen eğikliğinin sırrını çözdüğünü bildirdi. SETI Enstitüsü'nden Ćuk'un imzasını taşıyan araştırma, önceki teoriler, Cassini uzay sondasından elde edilen veriler ve gelişmiş bilgisayar simülasyonları birleştirilerek ArXiv platformunda yayımlandı ve The Planetary Science Journal dergisinde yayınlanmak üzere kabul edildi.

Çapı yaklaşık Dünya'nın yarısı kadar olmasına rağmen Merkür'den daha büyük olan Titan, yoğun kütleçekimiyle Satürn'ün hafifçe yalpalayarak eğilmesine neden oluyor. Uydu, Satürn'den yılda yaklaşık 11 santimetre hızla uzaklaşıyor; bu, daha önce tahmin edilenden çok daha yüksek bir oran. Ćuk, yaklaşık yarım milyar yıl önce Satürn'ün yörüngesinde, bugün kayıp olan başka bir uydunun daha bulunduğunu ve bu uydunun Titan ile çarpışarak onun bir parçası haline geldiğini öne sürdü. Bu çarpışma, Titan'dan önemli ölçüde küçük olan ve düzensiz bir şekle sahip Hiperion uydusunun da kökenini açıklayabilir. Hipoteze göre, Hiperion bu kozmik çarpışmadan arta kalan bir parça olabilir veya Titan'ın yörüngesine saçılan malzemelerden daha sonra oluşmuş olabilir. Ćuk, bu olayın aynı zamanda Satürn'ün halkalarının oluşumuna yol açan bir dizi değişimi tetiklediğini de kaydetti. Çarpışmanın ardından Titan'ın kütleçekiminin iç uyduları denge dışına çıkararak yeni çarpışmalara yol açtığı ve bu çarpışmaların kalıntılarının muhtemelen 100 milyon yıl kadar önce halkaları oluşturduğu belirtildi.

Satürn'ün yörünge düzlemine göre 26,7 derecelik eksen eğikliği, uzun süredir gezegen biliminin önemli bir parçasıydı. Cassini misyonundan önce bu eğikliğin Neptün ile kütleçekimsel etkileşimlerden kaynaklandığı düşünülüyordu. Ancak Cassini'den gelen hassas ölçümler, Satürn ve Neptün'ün günümüzde mükemmel bir rezonansta olmadığını gösterdi. 2022'de gök bilimciler, milyarlarca yıl boyunca bu rezonansı sürdüren ve yaklaşık 160 milyon yıl önce Satürn'e çok yaklaşarak parçalanan ve halkaları oluşturan, aynı zamanda gezegenin eğimini değiştiren Chrysalis adlı kayıp bir uydunun varlığını ileri sürmüşlerdi.

Ćuk ve ekibi bu senaryonun değiştirilmiş bir versiyonunu sundu. Onlar, bir uydunun yakın geçiş nedeniyle parçalanması yerine, Titan'ın ve Hiperion'un öncülleri arasında bir çarpışma olduğunu ileri sürüyorlar. 'Proto-Hiperion' olarak adlandırılan bu uydunun, bugünkü Hiperion'dan yaklaşık bin kat daha büyük olduğu vurgulandı. Bu çarpışmanın, sistemin dinamiklerindeki değişikliklerin yanı sıra Titan'ın Satürn'den uzaklaşmasını ve gezegenin bugünkü yalpalama hareketini açıkladığı kaydedildi. Yüz milyonlarca yıl önce Satürn'ün 'yalpalama' hareketinin Neptün ile rezonans için neredeyse ideal olduğu; ek bir uydunun bu hassas dengeyi koruduğu ve uydunun ortadan kalkmasının bugünkü sapmayı açıkladığı belirtildi. Hiperion'un bu olayın bir kalıntısı olması durumunda, yörüngesinin Titan'ınkiyle neden ilişkili olduğunu da açıklayacağı vurgulandı.

Bu çalışmaya göre, Satürn'ün halkaları çarpışmadan yüz milyonlarca yıl sonra oluşmuş olabilir. Titan'ın yörüngesi genişledikçe, kütleçekimi bazı iç uyduları denge dışına çıkararak aralarında çarpışmaları teşvik etti. Ortaya çıkan malzemenin bir kısmı, bugün bildiğimiz halka sistemi olarak varlığını sürdürdü. Şubat ayında yayımlanan başka bir çalışma da, Titan'ın yüzeyinin nispeten genç, belki de sadece 300 milyon yaşında olduğunu ve az sayıdaki çarpma kraterinin bu hipotezi desteklediğini aktardı.

NASA Jet İtki Laboratuvarı'ndan Linda Spilker, halkaların kökeni ve Satürn uydularının evriminin, gezegen biliminin en ilgi çekici bilmecelerinden biri olmaya devam ettiğini belirtti. Spilker, halkaların sadece birkaç yüz milyon yaşında olabileceği gibi, Satürn'ün kendisiyle birlikte oluşmuş olma olasılığının da bulunduğunu kaydetti. Arizona Üniversitesi'nden emeritus profesör William Hubbard ise, Satürn sistemini, uyduların ve gezegenin çeşitli rezonanslarda karşılıklı 'çaldığı' hassas bir müzik saatine benzeterek, Satürn'ün dönüş frekansının Güneş Sistemi'nin temel bir frekansına şüpheli bir şekilde yakın olduğunu, ancak tam olarak hizalı olmadığını ve bunun nispeten yakın zamanda meydana gelen bir bozulmaya işaret ettiğini açıkladı.

Londra Queen Mary Üniversitesi'nden eski Cassini ekibi üyesi Karl Murray, yeni teorinin, Satürn sisteminin bugünkü durumunu açıklayan karmaşık ama ikna edici bir olaylar dizisi sunduğunu belirtti. Murray, gök bilimcilerin sistemin zamanla değiştiğinden uzun süredir şüphelendiğini, ancak bu değişikliklerin ancak detaylı ölçümlerle yeniden yapılandırılabildiğini vurguladı. Uzun soluklu Cassini misyonunun en önemli keşiflerinden birinin, Titan'ın beklenenden çok daha hızlı uzaklaşması olduğu da aktarıldı. Son olarak, bu karmaşık bulmacadaki kilit oyuncunun Titan olduğu ve onun olmadan Satürn sisteminin bugünkü görünümünün mümkün olmayacağı kaydedildi. Bu hipotezin kesin onayı, NASA'nın 2028'de fırlatılması ve 2034'ün sonlarında Titan'a ulaşması planlanan Dragonfly misyonuyla gelebilir.