Saturns, Saules sistēmas Gredzenu pavēlnieks, nebeidz mūs pārsteigt. Lai gan tas ir bijis pētīts gadu desmitiem, jaunākie pētījumi ir atklājuši pilnīgi negaidītu un aizraujošu parādību: tās slavenie gredzeni ne tikai rotā planētu, bet arī ir mainot un sildot tās augšējo atmosfēru. Atklājums, kas pārraksta to, ko mēs līdz šim zinājām par Saules sistēmas otro lielāko planētu.
Šī parādība, kas gadu desmitiem bija palikusi nepamanīta, tika apstiprināta, pateicoties vairāku NASA un ESA kosmosa misiju sadarbībai. Galvenais ir bijis mērījumos ultravioletais starojums un kā tas atklāj izmaiņas Saturna atmosfēras sastāvā un temperatūrā. Viss liecina, ka nelielas daļiņas no gredzeniem kaskādes plūst uz planētas, mainot tās atmosfēras struktūru.
Saturns: gāzes gigants ar unikālu personību
Ar savu iespaidīgo gredzenu sistēmu un tilpumu, kas padara to par otro lielāko planētu Saules sistēmā, Saturns ir īsts kosmosa koloss. Tas atrodas aptuveni 1.426 miljardu kilometru attālumā no Saules un tā ekvatoriālais diametrs pārsniedz 120.000 XNUMX kilometru. Veidoja galvenokārt ūdeņradis un hēlijs, trūkst cietas virsmas. Tomēr pastāv pieņēmumi, ka tā dziļumos varētu atrast cietu kodolu, kas sastāv no dzelzs, niķeļa un citiem smagiem materiāliem.
Tās atmosfērā, ko satrauc spēcīgi vēji, kas var sasniegt pat 1.800 km/h, ir redzamas smilškrāsas, dzeltenas un pelēkas joslas, kur tās veidojas. masīvas un neparedzamas vētras. Viena no ziņkārīgākajām novērotajām parādībām ir sešstūris tā ziemeļpolā, stabila struktūra, ko veido pastāvīgi rotējoša gaisa strūkla.
Saturna gredzeni: sastāvs, struktūra un noslēpumi
Septiņi galvenie Saturna gredzeni, kas apzīmēti ar A, B, C, D, E, F un G, Tie nav sakārtoti alfabēta secībā pēc tā attāluma no planētas, bet pēc tās atklāšanas. Tie galvenokārt sastāv no ledus gabaliņi, akmeņi un putekļi, daži ar minimāliem izmēriem, bet citi tikpat lieli kā kalns. Šīs daļiņas ap Saturnu riņķo ar pārsteidzošu precizitāti, radot kosmosā nepārspējamu vizuālu skatu.
Saskaņā ar jaunākajiem datiem gredzeni nav mūžīgi. Tiek lēsts, ka tie veidojušies pirms 10 līdz 100 miljoniem gadu un varētu izzust aptuveni 300 miljonu gadu laikā tā sauktās "gredzenu lietus" fenomena dēļ, kad materiāls no gredzena gravitācijas un elektromagnētisko spēku ietekmē nokrīt planētas virzienā.
Negaidīts atklājums: gredzeni silda Saturna atmosfēru
Vairāk nekā 40 gadus astronomi un astrofiziķi ignorēja būtisku detaļu. Bija nepieciešama astronoma iejaukšanās Lotfi Ben-Jaffel un gadu ilga datu vākšana, lai to apstiprinātu Gredzeni ģenerē siltumu planētas augšējā atmosfērā. Pilnīgi jauna parādība Saules sistēmā.
Viss sākās, kad pārpalikums ultravioletais starojums kas izpaudās kā karstā ūdeņraža spektrālā līnija. Šo anomāliju atklāja instrumenti tādās ikoniskās misijās kā Voyager 1 un 2, Cassini, International Ultraviolet Explorer un Habla kosmiskais teleskops.
Pēc trīs gadu desmitu datu salīdzināšanas un kalibrēšanas tika noteikts, ka šī UV emisija palika nemainīga, izslēdzot saules mainīgumu un tieši norādot uz Saturna iekšējām parādībām. Sakarīgākais skaidrojums ir tas Putekļi un ledus no gredzeniem, nokrītot noteiktos platuma grādos, maina atmosfēras sastāvu un temperatūru..
Kā tika veikts pētījums un kādas misijas bija iesaistītas
Ben-Jaffel vadītajā pētījumā bija nepieciešams datu integrācija no vairākām kosmosa misijām. Katrs no tiem deva būtisku mīklas daļu:
- Voyager 1 un 2: Viņi pirmo reizi atklāja ultravioletā starojuma pieaugumu, kad 80. gados šķērsoja Saturnu.
- Starptautiskais ultravioleto staru pētnieks: Tā sniedza UV novērojumus no 1978. gada.
- TEL Habls: Tās attēlveidošanas spektrogrāfs (STIS) bija noderīgs veco un jauno datu kalibrēšanai.
- Cassini: Vispilnīgākā misija, kas darbojās no 2004. gada līdz 2017. gadam, kur tā burtiski ienira planētas atmosfērā sava mūža beigās.
Kad ultravioletās gaismas spektri tika salīdzināti starp misijām, a pilnīga datu konsekvence. Šī konsekvence bija galīgs pierādījums tam, ka pārmērīgais starojums nebija artefakts vai mērījumu kļūda, bet gan patiesa parādība Saturnā.
Kas tieši izraisa šo sasilšanu?
Analīze liecina, ka vairāku faktoru kombinācija aiz šīs atmosfēras sasilšanas:
- Mikrometeorītu ietekme kas izkrata daļiņas no gredzeniem.
- saules vējš kas ledainos putekļus virza uz Saturnu.
- Saules ultravioletais starojums kas ierosina gredzena daļiņas, radot ķīmisku mijiedarbību.
- Elektromagnētiskie spēki kas velk lādētas daļiņas uz planētu.
Visas šīs daļiņas nonāk Saturna atmosfērā a formā pastāvīgs ūdenskritums, kas galvenokārt ietekmē atomu ūdeņradi. Šī mijiedarbība maina sastāvu un rada a izmērāms temperatūras pieaugums noteiktos augstumos.
Nākotnes pielietojumi: vai mēs varam atklāt eksoplanetas ar gredzeniem?
Viens no interesantākajiem šī atklājuma aspektiem ir tā potenciālais pielietojums meklēt eksoplanētas. Saskaņā ar Ben-Jaffel teikto, ja mēs varam atklāt līdzīgu ultravioletā starojuma pārpalikumu uz citām planētām tālu zvaigžņu sistēmās, mēs varētu secināt par tādu gredzenu klātbūtni kā Saturns.
Šis atklājums paver durvis jaunam studiju veidam, kas pazīstams kā meklēt 'exorings', kas varētu būt ļoti svarīgi, lai izprastu planētu evolūciju citviet Visumā un mijiedarbību starp planētu atmosfēru un apkārtējo materiālu.
Turklāt Cassini misijas paralēlās izmeklēšanas to ir atklājušas Šīs daļiņas var saturēt organiskas vielas, kas rada daudz jautājumu par tā izcelsmi un iespēju, ka gredzenu struktūrā vai uz pavadoņiem, piemēram, Enceladus vai Titāna, var būt sarežģīti materiāli.
Saturns, neskatoties uz to, ka ir viena no visvairāk pētītajām planētām, turpina piedāvāt kosmiska mēroga pārsteigumus. Tās gredzenu ietekme uz atmosfēru ne tikai izaicina iepriekšējos planētu uzvedības modeļus, bet arī var kļūt par atslēgu līdzīgu sistēmu noteikšanai citos kosmosa stūros. Tas, kas kādreiz šķita vienkāršs astronomisks ornaments, tagad atklājas kā sarežģīta fiziska parādība, kas var ietekmēt mūsdienu astrofiziku.
