Niewątpliwie wśród cudów Układu Słonecznego anielski pierścień Saturna wyróżnia się jako ulubieniec fanów. W 1997 roku, mając oko na nagrodę, sonda Cassini wyruszyła w siedmioletnią podróż do Saturna z misją przeprowadzenia najbardziej rygorystycznego w historii przeglądu planety, jej księżyców i oczywiście tych niesamowitych pierścieni.
Zanim statek kosmiczny zanurkował w atmosferę Saturna w 2017 roku, Cassini wielokrotnie latała pomiędzy planetą a jej pierścieniami, zbierając mnóstwo danych. Teraz, korzystając z danych zebranych przez sondę Langmuira na pokładzie, Planetolodzy dokonali pomiarów Wizualna głębia pierścieni Saturna, choć w niekonwencjonalny sposób. Chodzi o zaćmienie słońca, które statek kosmiczny „widział” podczas swojego lotu. Oto, co to oznacza.
Po pierwsze, ważne jest, aby wiedzieć, że głębokość optyczna materiału jest powiązana z tym, jak daleko światło przechodzi przez ten materiał, zanim zostanie pochłonięte lub rozproszone. Głębia wizualna jest również powiązana z przejrzystością obiektu.
Powiązany: Pierścienie Saturna świecą na zdjęciu gazowego olbrzyma wykonanego przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba
Cassini, zaćmienie
Doktorat Student George Zisttoris z Uniwersytetu w Lancaster zdał sobie sprawę, że może istnieć związek pomiędzy zdarzeniami „zaćmienia Słońca”, których świadkiem był statek kosmiczny, odnoszącymi się do momentu, w którym sonda wkroczyła w cień za Saturnem lub jego pierścieniami, a głębokością optyczną pierścieni. Jeśli to prawda, przezroczystość pierścieni Saturna byłaby bezpośrednio widoczna w danych z Cassini.
„Wykorzystujemy wszystkie dostępne zaćmienia Słońca widziane z Cassini przez Saturna lub jego pierścienie, czyli okresy, w których Cassini wchodzi w cień Saturna lub jego pierścieni” – napisali autorzy badania.
Wiadomo było już, że sonda Langmuira na pokładzie Cassini jest instrumentem przeznaczonym do pomiaru zimnej plazmy – mieszaniny jonów i elektronów o niskiej energii – w magnetosferze Saturna. Ponieważ jednak sama sonda miała metaliczny skład, gdy Cassini znajdowała się w świetle słonecznym, promienie dostarczyły wystarczającej energii, aby materiał sondy uwolnił część elektronów w procesie znanym jako efekt fotoelektryczny. Dlatego sonda wykrywała nie tylko elektrony z magnetosfery, ale także elektrony generowane w wyniku zderzenia Słońca z jego metalicznym ciałem.
W ten sposób sonda zarejestrowała znaczące zmiany w gęstości danych elektronowych podczas wchodzenia i wychodzenia z cienia i pierścieni planety. Xystouris zdał sobie sprawę, że zmiany te będą powiązane z ilością światła słonecznego przechodzącego przez każdy z pierścieni Saturna, co umożliwi mu odwrotne obliczenie głębokości optycznej pierścieni.
„Ostatecznie, wykorzystując właściwości materiału, z którego wykonano sondę Langmuira oraz jasność Słońca w pobliżu Saturna, udało nam się obliczyć zmianę liczby fotoelektronów w pierścieniu oraz obliczyć głębokość optyczną Pierścienie Saturna.” Powiedział W obecnej sytuacji.
„Użyliśmy instrumentu używanego głównie do pomiarów plazmy do pomiaru cech planetarnych, co stanowi unikalne zastosowanie sondy Langmuira, a nasze wyniki potwierdziły się z badaniami, w których do pomiaru przezroczystości pierścieni wykorzystano kamery wysokiej rozdzielczości”. On dodał.
Chociaż główne pierścienie Saturna rozciągają się na odległość 140 000 km (około 87 000 mil) od planety, zespół odkrył, że maksymalna grubość pierścieni wynosi zaledwie 1 km. Charakterystyczne pierścienie również znikną z Ziemi do 2025 roku, przechylając się w naszą stronę w kolejnej fazie 29-letniej orbity Saturna. Ale nie martwcie się, już niedługo nie zniknie z teleskopów obserwatorów gwiazd. Powinni pauzować tylko przez kilka miesięcy.
Wyniki badania opublikowano we wrześniu w czasopiśmie Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
