Сатурн е известен със своите пръстени, лесно видими през обикновен телескоп. Сега, използвайки наблюдения, събирани в продължение на 40 години, учените откриха, че емблематичните пръстени на планетата може да не са толкова спокойни, колкото изглеждат, разкривайки невиждано досега взаимодействие между планетата и нейните емблематични пръстени.
Учените събраха архивни наблюдения на Сатурн, за да открият, че огромната система от пръстени на планетата нагрява горната й атмосфера, феномен, който не е бил наблюдаван никъде в Слънчевата система досега.
Стигането до това заключение изисква обединяване на наблюдения на ултравиолетова (UV) светлина от четири планетарни мисии на НАСА. Това включваше данни от космическите кораби Вояджър 1 и 2, които прелетяха покрай Сатурн през 80-те години на миналия век, измервайки излишък от ултравиолетови лъчи, който по онова време се смяташе за шум, и мисията Касини, която пристигна на Сатурн през 2004 г. и събра UV данни в продължение на няколко години. Допълнителни данни идват от Международния ултравиолетов изследовател, изстрелян през 1978 г., и космическия телескоп Хъбъл.
От показанията, предоставени от сондата Касини, учените вече знаеха, че частиците в пръстените на Сатурн бавно падат към планетата. Това, което беше неочаквано, беше как разпадането на пръстените повлия на нивата на атомен водород на планетата. Атомарният водород изглежда като единични атоми, а не като молекули, което го прави изключително реактивен.
„Въпреки че бавното разпадане на пръстените е добре известно, влиянието му върху атомния водород на планетата е изненада“, каза Лофти Бен-Джафел, водещ автор на изследването. „От сондата Касини вече знаехме за влиянието на пръстените. Ние обаче не знаехме нищо за съдържанието на атомен водород.
Използването на измервания с висока разделителна способност от спектрографа за изображения на космическия телескоп Хъбъл (STIS) за свързване на архивните данни заедно беше ключът към откритието. Прецизните наблюдения на STIS бяха използвани за калибриране на архивните данни, получени от Касини и кораба Вояджър. Полученото изображение разкрива излишък от ултравиолетова радиация, наблюдавана като спектрална линия от горещ водород в атмосферата на Сатурн, която показва атмосферно нагряване.
За учените най-доброто обяснение за нагряването на атмосферата на Сатурн е постоянен дъжд от ледени частици, падащи върху планетата от нейните пръстени, привлечени от нейното гравитационно привличане.
„Всичко се задвижва от пръстеновидни частици, каскадно падащи в атмосферата на определени географски ширини“, каза Бен-Джафел. „Те модифицират горните слоеве на атмосферата, променяйки състава.“
Надяваме се, че неочакваното взаимодействие между Сатурн и неговите пръстени може да се използва, за да се определи дали екзопланетите, обикалящи около други звезди, притежават подобни на Сатурн пръстени. Въпреки че биха били твърде далеч, за да се видят, ултравиолетовата светлинна спектроскопия на планета може да се използва, за да покаже тяхното присъствие.
„Ние сме само в началото на този ефект на характеризиране на пръстена върху горната атмосфера на планетата“, каза Бен-Джафел. „Ние в крайна сметка искаме да имаме глобален подход, който би дал реален подпис за атмосферата в далечни светове. Една от целите на това изследване е да видим как можем да го приложим към планети, обикалящи около други звезди.
Проучването е публикувано в Planetary Science Journal.
източник: НАСА
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
