«Хаббл» виявив, що кільця Сатурна нагрівають атмосферу гіганта

Дослідження знаменитого космічного телескопа в поєднанні з даними зонда «Кассіні» та апаратів «Вояджер-1» і «2» описують явище, яке ніколи раніше не спостерігали в Сонячній системі.

615
Зображення північної півкулі Сатурна в ближньому ультрафіолеті, зроблене космічним телескопом «Хаббл» у 2017 році. Кільця виглядають темнішими за планету, оскільки відбивають набагато менше ультрафіолетового сонячного світла. Над темною екваторіальною лінією можна спостерігати розширену широтну смугу, що на 30 % яскравіша за навколишні області. Це пояснюється тим, що частинки крижаних кілець, потрапляючи в атмосферу на певних широтах, спричиняють її нагрівання. Унаслідок – водень верхніх шарів атмосфери відбиває більше сонячного світла. Зображення: NASA | ESA | Lotfi Ben-Jaffel (IAP & LPL)

Кільця Сатурна нагрівають верхні шари атмосфери газового гіганта – такого висновку дійшов астроном Лотфі Бен-Яффель з Інституту астрофізики в Парижі після аналізу даних телескопа «Хаббл», зонда «Кассіні» та апаратів «Вояджер-1» і «2». Ця несподівана взаємодія, яку ніколи раніше не спостерігали в Сонячній системі, може стати потужним інструментом для визначення того, чи мають планети навколо інших зірок такі ж дивовижні кільцеві системи.

Науковець помітив, що в поясі широт на північ від екватора водень в атмосфері Сатурна відбиває на 30% більше ультрафіолетового випромінювання, ніж в областях навколо. Це свідчить про аномальну концентрацію водню та вищу температуру в цих регіонах.

Найбільш ймовірним поясненням виявилося те, що з кілець гіганта в атмосферу потрапляють частинки водяного льоду, одночасно нагріваючи та збагачуючи її воднем. Це може відбуватися внаслідок ударів мікрометеоритів, під дією сонячного вітру або електромагнітних сил, що захоплюють заряджений пил. Таку модель підкріплюють і дані, отримані зондом «Кассіні» наприкінці своєї місії, коли той занурився в атмосферу Сатурна й виявив у ній велику кількість речовини з кілець.

Найскладнішим кроком у дослідженні було скласти разом виміри ультрафіолетового випромінювання з минулих космічних місій. Відкалібрувати їх допоміг телескоп «Хаббл», що надав детальні спостереження Сатурна. Порівняння його вимірювань з архівними даними «Вояджерів», «Кассіні» та космічної обсерваторії International Ultraviolet Explorer підтвердило, що всі чотири місії помітили аналогічний розподіл світла у верхніх шарах атмосфери гіганта.

Астроном сподівається, що йому вдасться розширити свою модель й на інші світи, щоб застосувати її для виявлення «екзокілець» навколо планет поза Сонячною системою.

Джерело

13 Comments

Show All

Please, into your profile to comment posts, make bookmarks and rate other users. It takes two clicks to create a profile or log in.

Кві 04, 2023 15:50

Логічно. Але чому тоді прямо під кільцями холодно? Адже пропоновані механізми мусять давати безперервний (дзвоно-подібний) розподіл траєкторій від кілець в атмосферу. Причому прямо під кільцями мало би бути найгарячіше. Чи я щось не второпав?

Кві 04, 2023 16:43

Если только так: Микрометеориты сыпятся непрерывно, и как бы разгоняют атмосферу в стороны, и более легкий водород вынужден подчинится этой волне. Далее, остатки частиц зависают в верхних слоях и продолжают ее охлаждать изнутри. Плюс, остатки будут темнее, то есть поглощать ультрафиолет будут так же как и находясь в кольцах.
2.Вещество колец темнее, вот и под ними образуется темная пыльная атмосфера. Трение этого пояса о соседние будет сильнее, водород поднимается вверх. В инфракрасном такая же картина.

Кві 05, 2023 00:32

Щось ніяк не вдається в уяві цей мультик намалювати. Починаючи з перших кадрів “мікрометеорити розганяють атмосферу”

Кві 04, 2023 20:20

Разницей потенциалов нагревается ядро Земли, его нагрев и приводит к перемещению магмы, что в свою очередь создает магнитное поле.
И да, логичнее всего наступать на Москву, захватить Верховный совет и дальше по плану.