Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Понедельник, 23.10.2017, 23:04

Вселенная Сегодня » 2013 » Апрель » 20 » Дождь падает из колец Сатурна

20.04.2013
Дождь падает из колец Сатурна
Автор: Nancy Atkinson



Эта художественная концепция иллюстрирует, как заряженные частицы воды текут в атмосфере Сатурна из колец планеты, вызывая сокращение атмосферной яркости. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/University of Leicester.

Астрономы узнали, что в верхней атмосфере Сатурна была вода, но они не были точно уверены, откуда она появилась. Новые наблюдения обнаружили, что вода падает дождем на Сатурне, и она появляется из колец планеты.

"Сатурн - это первая планета, которая показывает существенное взаимодействие между своей атмосферой и системой колец", сообщил James O’Donoghue, исследователь-аспирант в University of Leicester и автора новой статьи, опубликованной в журнале Nature. "Основное воздействие кольцевого дождя в том, что он действует на "подавление" ионосферы Сатурна, сильно уменьшающей плотность электронов в регионах, в которых он падает".

Используя обсерваторию Keck, O’Donoghue и команда исследователей обнаружили заряженные частицы воды, падающие из колец планеты в атмосфере Сатурна. Они также обнаружили, что распространение "кольцевого" дождя гораздо больше и попадает на большие области планеты, чем ранее полагали. Работа раскрывает влияние состава и температурной структуры частей верхней атмосферы.

O’Donoghue сообщил, что воздействие колец на плотность электронов важна, потому что оно объясняет, почему в течение многих десятилетий наблюдения показали, что плотность электронов была необычно низкой на некоторых высотах в Сатурне.

"Оказывается, что основной ведущий ионосферной среды Сатурна и климата по всему пространству планеты - это частицы в кольцах, расположенные в 200,000 км", сообщил Kevin Baines, соавтор статьи из Jet Propulsion Laboratory. "Частицы в кольцах воздействуют на то, какие разновидности частиц находятся в этой части атмосферной температуры".

В начале 1980-х фотографии от космического корабля NASA Voyager показали две-три темных полосы на Сатурне, и ученые имели теорию, что вода могла лить вниз на эти полосы из колец. Затем астрономы с помощью ESA Infrared Observatory открыли присутствие следов воды в атмосфере Сатурна в 1997 году, но не могли найти объяснение того, почему она была там, и как она попала туда.

Затем в наблюдениях 2011 года с помощью космической обсерватории Herschel определили водяной лед из гейзеров на Энцеладе, образующих гигантское кольцо водяного пара вокруг Сатурна.

Но полосы, видимые Voyager, не были видны снова до 2011 года, а также когда команда наблюдала планету с помощью Keck Observatory NIRSPEC, спектрографа ближнего инфракрасного диапазона, который объединяет широкое волновое покрытие с высокой спектральной точностью, позволяя наблюдателям ясно видеть тонкую эмиссию из ярких частей Сатурна.

Эффект кольцевого дождя происходит в ионосфере Сатурна (Земля имеет подобную ионосферу), где создавались заряженные частицы, когда иначе нейтральная атмосфера подвергалась воздействию потока энергетических частиц или солнечной радиации. Когда ученые отследили модель эмиссии специфической молекулы водорода, состоящей из трех атомов водорода (а не двух), они ожидали увидеть однородное, по всей ширине планеты пылание.

То, что они наблюдали вместо этого, были серии светлых и темных полос с моделью, подражающей кольцам планеты. Магнитное поле Сатурна "наносит на карту" кольца, богатые водой, и зазоры, свободные от воды, между кольцами в атмосфере планеты.

Они предположили, что заряженные частицы воды из колец планеты вычерчивались в направлении планеты магнитным полем Сатурна и нейтрализовали пылающие трехатомные ионы водорода. Это оставляет большие "тени" на том, каким бы иначе было инфракрасное пылание планеты. Эти тени покрывают 30-43 процента верхней атмосферы планеты от 25 до 55 градусов широты. Это существенно более внушительная область, чем предполагалось на фотографиях Voyager.

Как Земля, так и Юпитер имеют очень однородный пылающий экваториальный регион. Ученые ожидали эту модель на Сатурне, но вместо этого, они увидели существенную разницу на различных широтах.

"Там, где пылает Юпитер равномерно по всему экваториальному региону, Сатурн имеет темные полосы, куда падает вода, затемняющая ионосферу", сообщил Tom Stallard, один из соавторов статьи в Leicester. "Мы теперь также пытаемся исследовать эти особенности с помощью инструмента на космическом корабле NASA Cassini. Если мы будем успешны, Cassini может позволить нам рассмотреть подробно способ, которым вода удаляет ионизированные частицы, такие как любые изменения в высоте или влиянии, которое приходит со временем суток".

Источник: Keck Observatory, Nature.


Название прочитанной вами статьи "Дождь падает из колец Сатурна".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1572 | Теги: Кольца, Обсерватория Keck, планеты, Сатурн | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]