قام علماء باستخدام مركبة كاسيني لمطاردة نوع جديد من الأقمار داخل حلقات زحل، حيث أنها خلقت فجوات مميّزة مروحيّة الشكل داخل الحلقات. وهذه هي المرة الأولى التي يستطيع فيها العلماء اقتفاء آثار مدارات لأجرام منفردة في قرص من الحطام. ويُعطي هذا البحث فرصة للعلماء لكي يسافروا عبر الزمن خلال تاريخ النظام الشمسي لمعرفة مفاتيح وجود أقراص حول النجوم الأخرى في الكون والتي هي بعيدة جداً لرصدها مباشرة.

قالت "كارولين بوركو" التي تعمل ضمن فريق تصوير كاسيني في معهد علوم الفضاء في "كولو": "رصد حركة هذه الأجرام داخل الأقراص يزوّدنا بفرصة نادرة للتعرّف على ما نَمَت منه الكواكب وعلى تفاعلها مع أقراص المادة التي كانت تطوّق الشمس آنذاك. وهذا يُتيح لنا إلقاء نظرة على الكيفيّة التي أصبح فيها النظام الشمسي في الحالة التي نراها اليوم".

نُشرت النتائج في دراسة جديدة بتاريخ 8 تموز/يوليو في أحد أعداد المجلة الفيزيائية الفلكيّة.

وكان علماء كاسيني قد اكتشفوا في البداية أشكالاً مرواحية ذات ذراعين في عام 2006 في منطقة تعرف بـ"الأحزمة المروحية" وسط أبعد حلقات زحل، وهي حلقة كثيفة تعرف بـ"حلقة أ". وقد استطاعت "قميرات" (Moonlets - أجسام أصغر من الأقمار لكنها أكبر من الجزيئات الصغيرة المتناثرة في الحلقات) تشكيل هذه الفراغات في الحلقات عن طريق تنظيفها للمنطقة التي حولها مباشرة. لكن هذه القميرات (والتي يُقدّر عددها بالملايين!) ليست كبيرة كفاية لتنظيف مدارها حول زحل بكامله، على عكس الأقمار مثل بان ودافنز.

في حين أن الورقة البحثية الجديدة (والتي قاد إعدادها "ماثيو تسكارينو" من جامعة كرونّل) تشير إلى وجود مجموعة جديدة نادرة من الأقمار أكبر من تلك، وذلك في جزء آخر من "الحلقة أ" أكثر بعداً عن كوكب زحل. وقد استمر اقتفاء أثر هذه الأجرام الجديدة لمدة أربعة سنوات، والتي تملك فجوات مروحيّة أكبر بمئات المرّات من التي تملكها القميرات (التي تحدثنا عنها قبل قليل).

يصل طول هذه الأشكال المروحيّة إلى بضعة آلاف من الكيلومترات، وعرضها إلى بضعة مئات من الكيلومترات. ويبدو أن الأقمار المُطوقّة داخل الحلقات تقوم بقذف مادة هذه الحلقات إلى ارتفاع ضمن 0.5 كم فوق أو تحت المستوى الذي تقع ضمنه باقي مادة الحلقة، وهذا يفوق بكثير السّمك النموذجي للمادة في هذه المنطقة والذي يبلغ 10 أمتار. كاسيني بعيدة جداً لكي تستطيع رؤية الأقمار التي تقع وسط هذه الفجوات المروحيّة، لكن العلماء يقدرون قطرها بنصف كيلومتر بناءً على حجم الفجوات.

يُخمن تسكارينو وزملاؤه بوجود عشرات من هذه المروحيات العملاقة، وقد تم تصوير 11 منها مرّات عديدة بين عامي 2005 و2009. إحداها (والتي سميّت "بلرويْت" نسبة إلى شخصيّة "أفياتور لويس بلرويت") ظهرت في أكثر من 100 صورة منفصلة لكاسيني وفي صورة واحدة بالأشعة تحت البنفسجيّة.

قال تسكارينو: "لم يقتفي العلماء أبداً أثر أجرام مطوّقة تماماً بالغبار والحطام في الكون كلّه قبل الآن. كل الكواكب والأقمار التي عرفناها سابقاً كانت تدور في فضاء خال. أما في الأحزمة المروحيّة، فقد كنا نرى حشداً من الفجوات في إحدى الصور ثم عندما ننتقل إلى الصورة الثانية لا نعرف إن كنا نرى نفس الأجرام. والآن مع هذا الاكتشاف الجديد يُمكننا اقتفاء أثر هذه الأقمار المطوّقة بالغبار لسنوات عديدة".