Solsystemets näst största planet både i massa och storlek, Saturnus är mest känd för sina ringar. Dessa är uppdelade av ett brett band, Cassini-divisionen, vars bildning var dåligt förstådd tills helt nyligen. Nu, forskare från CNRS, Paris Observatory-PSL och University of Franche-Comté har visat att Mimas, en av Saturnus månar, fungerade som en slags avlägsen snöplog, trycker isär ispartiklarna som utgör ringarna. Resultaten är resultatet av två studier som stöds av International Space Science Institute och CNES, den franska rymdorganisationen, publicerades samtidigt i juni 2019 i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

Saturnus ringar består av ispartiklar vars omloppshastighet ökar ju närmare planeten de är. Cassini-divisionen är en bred, mörkt band som ligger mellan Saturnus två mest synliga ringar, där partikeldensiteten är betydligt lägre än den inuti ringarna. Forskarna misstänkte ett samband mellan Mimas, en av Saturnus månar, och bandet, eftersom det finns ett område i den inre kanten av divisionen där partiklarna kretsar runt Saturnus exakt dubbelt så snabbt som Mimas. Detta fenomen, känd som orbital resonans, trycker ispartiklarna isär, ger ett relativt smalt gap. Forskare från CNRS, Paris Observatory-PSL och University of Franche-Comté har nu visat att Mimas kan ha flyttat närmare Saturnus på senare tid, gör månen till en slags avlägsen snöplog som vidgade det initiala gapet, ger den de 4500 km bredd den har idag. Om å andra sidan Mimas omloppsbana rörde sig utåt, partiklarna skulle återgå till sin ursprungliga position, snarare som om en snöplog skulle backa och sluta pressa snön, låter det spridas igen. Med hjälp av numeriska simuleringar, forskarna beräknade att Mimas måste ha migrerat inåt med 9000 km under några miljoner år för att öppna upp det 4500 km gap som för närvarande utgör Cassini-divisionen.

En naturlig satellit, som månen, tenderar normalt att flytta bort från sin planet snarare än närmare den. För att migrera inåt, en måne måste kunna tappa energi, särskilt genom att värma upp, vilket skulle få dess inre is att smälta och försvaga dess yttre skorpa. Dock, tillståndet för Mimas yta, som fortfarande bär ärren efter relativt gamla meteoritnedslag, stämmer inte med ett sådant scenario. Forskarnas andra hypotes, som återstår att bekräfta, är att värmeförlusten delades ut mellan Mimas och Enceladus, en annan av Saturnus månar, genom orbital resonans. Detta skulle ha orsakat skapandet av de inre oceanerna som rymdfarkosten Cassini upptäckte under ytan av båda dessa kroppar.

I dag, Mimas har börjat vandra utåt igen. Enligt forskarnas beräkningar Cassini-divisionen kommer sannolikt att ta cirka 40 miljoner år att stänga upp igen. Tack vare dessa fynd, forskare kan se närvaron av luckor i ringarna på en exoplanet som en ledtråd om att den kan ha månar med hav.