Špicerio kosminis teleskopas užfiksavo didžiulį žiedą aplink Saturną - didžiausią ir tolimiausią tolimiausią juostą aplink šį žieduotą pasaulį. Kiek didelis yra šis žiedas? „Jei turėtumėte infraraudonųjų spindulių akis, tokias kaip Špiceris“, - sakė Virdžinijos universiteto Šarlotesvilio tyrinėtoja astronome Anne Verbiscer, „iš Žemės jis atrodytų kaip vienas mėnulio mėnulis abipus Saturno“. Tai nepaprastai didžiulė! Didžioji jos medžiagos dalis prasideda maždaug šešis milijonus kilometrų (3,7 milijono mylių) nuo planetos ir driekiasi maždaug 12 milijonų kilometrų (7,4 milijono mylių). Milijardas žemių galėtų tilpti į kosmoso plotą, kurį užima šis žiedas.
Kodėl anksčiau ši gigantiška struktūra nebuvo aptikta?
„Tai labai, labai silpna; nepaprastai silpnas “, - sakė„ Verbiscer “žurnalui„ Space Magazine “. „Jei stovėtumėte žiedo viduje, to net nežinotumėte. Kubiniame kilometre erdvės yra tik 10–20 dalelių. Dalelės yra maždaug tokio pat dydžio kaip rūko dalelės, tačiau jos labai išsisklaido. Mes tik žiūrime į šilumines emisijas, kurias išskiria šios mažos dalelės; stebėjimuose, kuriuos atlikome su „Spitzer“, visai nežiūrime į atspindėtus saulės spindulius. Štai kodėl „Spitzer“ yra tobulas instrumentas, kurį galima naudoti bandant rasti tokią dulkių struktūrą. Šis žiedas yra visiškai analogiškas šiukšlių diskams aplink kitas žvaigždes, kurias pastebėjo Špiceris. “
Tyrėjų komanda ne tik suklupo ant šio žiedo; jie to ieškojo. Komandą sudaro „Verbiscer“, Douglasas Hamiltonas iš Merilando universiteto „College Park“ ir Michaelas Skrutskie iš Virdžinijos universiteto, Charlottesville. Jie naudojo ilgesnės bangos ilgio infraraudonųjų spindulių kamerą „Spitzer“, vadinamą daugiajuosčio vaizdo fotometru, ir savo stebėjimus atliko 2009 m. Vasario mėn., Kol „Spitzer“ gegužę baigėsi aušinimo skystis ir pradėjo savo „šiltą“ misiją.
„Daugiau nei 300 metų žmonės bandė paaiškinti Saturno mėnulio Iapetus (kurį 1671 m. Atrado Giovanni Cassini) išvaizdą ir kodėl viena mėnulio pusė yra šviesi, o kita - labai tamsi“, - teigė Verbisceris. „Per pastaruosius 35 metus, dar vieną mėnulį, Phoebe sugalvojo galimą paaiškinimą, nes tarp šių dviejų mėnulių yra ryšys. Pats Phoebe yra labai, labai tamsus ir jis atitinka Japeto pirmaujančio pusrutulio tamsiosios medžiagos albedą ar ryškumą. Fobė turi retrospektyvinę orbitą, o Iapetus - tinkamos klasės orbita. Taigi, jei dalelės būtų paleistos iš Phoebe ir spiralės link Saturno, jos būtų smaugiančios Iapetus tiesiai tame pirmaujančiame pusrutulyje. “
Verbisceris teigė, kad dinamiškai buvo kalbėta apie šį Japeto tamsiosios pusės paaiškinimą ir bandyta jį modeliuoti. Tačiau niekas negalvojo naudoti „Spitzer“ dulkes toje vietoje ieškoti. „Taigi, tokia buvo mūsų idėja“, - sakė ji. „Mūsų pasiūlymo pavadinimas buvo„ Naujas Saturno žiedas “. Mes tikrai ieškojome dulkių struktūros, susijusios su Phoebe ir toje pačioje orbitoje, ir būtent tai mes matome“.
Verbisceris teigė, kad net „Cassini“ erdvėlaiviui ir ypač vaizdo kameroms bus labai sunku pamatyti šį žiedą, nes jis rodomas tik infraraudonųjų spindulių ryšiu. „Plus Cassini“ yra šio žiedo viduje ir turėtų žiūrėti pro kitus Saturno žiedus. „Šis žiedas yra toks didelis, bet vis dėlto toks silpnas, kad būtų sunku žinoti, kada jūs jį žiūrėjote, o kada dar nebuvote“.
Šio žiedo vertikalus aukštis ir orbitos pasvirimas puikiai atitinka Phoebe's orbitą danguje. „Jei braižytumėte ten, kur laikui bėgant pasirodo Fobas, einantis aplink Saturną, žiedas tiksliai sutaptų, sakė Verbisceris. „Pagalvok apie ketvirtį, verpiantį ant stalo; žiedas turi tą patį vertikalų galiuką, o Fobio orbita daro to paties tipo daiktus. “
Mokslininkai neturi aiškių įrodymų, ar paties Phoebe dulkių dalelės, ar Phoebe „gaudo“ kai kurias daleles į tokią konfigūraciją, tačiau tikriausiai dulkių dalelės yra iš Phoebe. „Mes neturime to tvirto patvirtinimo, tačiau labai manome, kad jis kilęs iš Phoebe“, - teigė Verbisceris. „Medžiagos kartu yra tokios, kokio gautumėte iškasdami maždaug vieno kilometro skersmens kraterį Fobėje“.
Fobė yra 200 km skersmens ir labai kraterio, todėl 1 km krateris nėra pernelyg didžiulis krateris. „Taigi, mes negalime pažvelgti į tam tikrą Phoebe kraterį ir pasakyti, kad vienas sukūrė žiedą“, - paaiškino Verbisceris. „Tikėtina, kad jis kilo iš kelių skirtingų mažesnių smūgių, o žiedas nuolat aprūpinamas vėlesniais smūgiais ir mikrometeoritais, smogiančiais Fobė, paleisdamas medžiagą į šį žiedą, dulkes ir medžiagas iš Febio paviršiaus iškeldamas į Fobą primenančią orbitą.“
Tačiau vis dar yra šiek tiek paslapties apie Iapetus pirmaujančio pusrutulio spalvą.
Dviejų mėnulių sudėtis dažnai buvo lyginama, o artimuosiuose infraraudonųjų spindulių ryšyje jie pasižymi absorbcijos savybėmis. Tačiau ultravioletiniuose spinduliuose spektras taip pat nesutampa. „Kalbant apie spalvą,„ Iapetus “, tamsi spalva atrodo šiek tiek labiau raudona, palyginti su„ Phoebe “, taigi spalvos yra šiek tiek nesutampa“, - teigė Verbisceris. Spalvų skirtumą gali lemti tai, kad iš „Phoebe“ išleistos dalelės susimaišo su bet kuo, kas yra „Iapetus“. Tai gali būti kažkas įdomaus ištirti, padaryti kai kuriuos spektrinio maišymo modelius, kad būtų sukurta pirmapradė Iapetus medžiaga ir sumaišyti su Phoebe medžiaga, kad pamatytume, ar jie kažkaip parausta.
Pats žiedas yra per silpnas, kad būtų galima priimti spektrą, kad būtų galima nustatyti, kokios medžiagos sudaro žiedą, tačiau daroma prielaida, kad medžiagos yra iš Pheobe krateriuoto paviršiaus viršutinio paviršiaus, kuriame taip pat gali būti šiek tiek ledo. „Cassini“ vaizdai iš Mėnulio 2004 m. Rodo ryškius kraterius, kurie nurodo, kad ledas yra arti paviršiaus.
Spitzeris sugebėjo pajusti vėsių dulkių švytėjimą, kuris yra tik apie 80 kelvinų (minus 316 laipsnių Farenheito). Atvėsę objektai šviečia infraraudonųjų spindulių arba šilumine spinduliuote; pavyzdžiui, net puodelis ledų dega infraraudonųjų spindulių šviesa. „Sutelkdamas dėmesį į vėsių žiedo dulkių švytėjimą,„ Spitzer “padėjo jį lengvai rasti“, - sakė G. Verbisceris.
Komandos dokumentas pateiktas šiandienos leidinyje „Gamta“. Čia galima rasti internetinę versiją.
Švino vaizdo antraštė: Naujojo Saturno žiedo menininko koncepcija. Kreditas: NASA / JPL-Caltech / R. Įskaitymas (SSC) Įdėtas kreditas („Saturn“, „Phoebe“ ir „Iapetus“) yra NASA / JPL / SSI. Paveikslėlis mandagus Anne Verbiscer
Šaltinis: interviu su Anne Verbiscer
