Как Земля, Сатурн наклонен на его оси. В течение его орбиты 29 лет длиной лучи солнца перемещаются с севера на юг по планете и ее кольцам, и назад снова.
Изменяющийся солнечный свет вызывает температуру колец – которые сделаны из триллионов ледяных частиц – измениться с сезона до сезона. Во время равноденствия, которое продлилось только несколько дней, необычные тени и волнистые структуры появились и, когда они сидели в сумерках в течение этого краткого периода, кольца начали охлаждаться.В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Икар, команда ученых Кассини сообщила, что один раздел колец, кажется, управлял легкой лихорадкой во время равноденствия.
Более высокая, чем ожидалось температура обеспечила уникальное окно во внутреннюю структуру кольцевых частиц, не обычно доступных ученым.«По большей части мы не можем узнать много о том, на что кольцевые частицы Сатурна похожи глубже, чем на 1 миллиметр ниже поверхности. Но то, что одна часть колец не охладилась как ожидалось, позволило нам моделировать то, на что они могли бы быть похожими на внутренней части», сказал Рюджи Моришима из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, кто привел исследование.
Исследователи исследовали данные, собранные Сложным Инфракрасным Спектрометром Кассини в течение года вокруг равноденствия. Инструмент по существу измерил температуру колец, когда они охладились. Ученые тогда сравнили температурные данные с компьютерными моделями, которые пытаются описать свойства кольцевых частиц в отдельном масштабе.То, что они нашли, было озадачивающим.
Для большей части гигантского пространства колец Сатурна модели правильно предсказали, как кольца охладились, когда они попали в темноту. Но один большой раздел – наиболее удаленное из больших, главных колец, названных кольцо – было намного теплее, чем предсказанные модели. Температурный шип был особенно видным посреди кольцо.
Чтобы обратиться к этому любопытству, Morishima и коллеги выполнили подробное расследование того, как кольцевые частицы с различными структурами нагреются и остынут в течение сезонов Сатурна. Предыдущие исследования на основе данных Кассини показали, что ледяные кольцевые частицы Сатурна пушистые на внешней стороне, как новый снег. Этот внешний материальный, названный реголит, создается со временем, поскольку крошечные воздействия распыляют поверхность каждой частицы.
Анализ команды предложил лучшее объяснение, температуры равноденствия кольца были для кольца, которое будет составлено в основном частиц грубых 3 фута (1 метр) шириной, сделанных из главным образом твердого льда с только тонким покрытием реголита.«Высокая концентрация плотных, твердых ледяных кусков в этой области колец Сатурна неожиданна», сказал Моришима. «Кольцевые частицы обычно распространяются и становятся равномерно распределенными на временных рамках приблизительно 100 миллионов лет».Накопление плотных кольцевых частиц в одном месте предполагает, что некоторый процесс или поместил, частицы там в недавнем геологическом прошлом или частицах так или иначе заключаются там. Исследователи предлагают несколько возможностей объяснить, как это скопление оказалось.
Луна, возможно, существовала в том местоположении в течение прошлых ста миллионов лет или так и была разрушена, возможно гигантским воздействием. Если так, у обломков от распада, возможно, не было времени, чтобы распространиться равномерно всюду по кольцу.
Альтернативно, они устанавливают это маленькое, груда щебня moonlets могла транспортировать плотные, ледяные частицы, поскольку они мигрируют в кольце. moonlets мог рассеять ледяные куски в середине кольцо, поскольку они разбиваются там под гравитационным влиянием Сатурна и его более крупных спутников.«Этот конкретный результат захватывающий, потому что он предполагает, что середина Сатурна, кольцо может быть намного моложе, чем остальная часть колец», сказал Линда Спилкер, координатор проекта Кассини из JPL и соавтор исследования. «Другие части колец могут быть столь же старыми как сам Сатурн».Во время его заключительной серии близких орбит к Сатурну Кассини непосредственно измерит массу главных колец планеты впервые, используя науку силы тяжести. Ученые будут использовать массу колец, чтобы поместить ограничения на их возраст.
Миссия Кассини-Гюйгенс – совместный проект НАСА, ЕКА и Итальянского космического агентства. JPL, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, управляет миссией для Научного Управления Миссии НАСА в Вашингтоне.Для получения дополнительной информации о Кассини, посещении:http://www.nasa.gov/cassinihttp://saturn.jpl.nasa.gov