Частицы льда являются ключевыми игроками в постоянно меняющейся панораме на Сатурне, согласно новому исследованию, проведенному профессором из Университета Колорадо в Боулдере с использованием инструмента на космическом корабле Кассини-Гюйгенс, который сейчас находится на планете в кольце.
Ларри Эспозито из Лаборатории физики атмосферы и космоса сказал, что данные ультрафиолетового спектрометра, или UVIS, показывают, что большая часть системы Сатурна заполнена льдом, а также атомами, полученными из воды. Esposito является основным исследователем для прибора UVIS стоимостью 12,5 миллионов долларов, который ездит на корабле.
Эспозито сказал, что атомы водорода и кислорода широко распространены в планетарной системе, которая простирается на миллионы миль от Сатурна. Исследователи Кассини наблюдают большие колебания в количестве кислорода в системе Сатурна, сказал он.
«Возможное объяснение флуктуации кислорода заключается в том, что небольшие невидимые ледяные луны сталкивались с кольцом E Сатурна», - сказал Эспозито. «Столкновения, возможно, привели к образованию мелких зерен льда, которые давали атомы кислорода при столкновении с энергичными заряженными частицами в магнитосфере Сатурна. УВИС способен идентифицировать эти светящиеся атомы ».
Статья на эту тему, автором которой является Эспозито и его коллеги, появилась в выпуске Science Express 16 декабря, онлайн-версии журнала Science. Эспозито также выступит с докладом о новых результатах миссии Кассини-Гюйгенс на осеннем заседании Американского геофизического союза, которое пройдет на этой неделе и в пятницу в Сан-Франциско.
Эспозито сказал, что частицы кольца Сатурна могли образоваться первоначально из чистого льда. Но с тех пор они постоянно подвергались бомбардировкам метеоритами, которые загрязняли лед и вызывали потемнение колец.
Со временем непрекращающаяся бомбардировка метеоритами, вероятно, распространила грязный материал в результате столкновений среди частиц кольца, сказал он. Но вместо равномерно темных колец прибор UVIS записывает «радиальные отклонения», которые показывают более яркие и темные полосы в отдельных кольцах.
«Данные свидетельствуют о том, что за последние 10–100 миллионов лет в кольцевую систему, вероятно, был добавлен свежий материал», - сказал он. Исследовательская группа предположила, что такие «события обновления» происходят из-за фрагментации маленьких лун, каждая из которых, вероятно, около 20 километров (12 миль) в поперечнике.
«Внутренние части крошечных лунников, которые были защищены от загрязнения постоянными столкновениями друг с другом, являются источником более чистого водяного льда», - сказал он. «Как флуктуация кислорода, так и спектральная вариация в кольцах Сатурна поддерживают модель истории колец, в которой маленькие луны непрерывно разрушаются с образованием новых колец».
По словам Эспозито, ледяные зерна, высвобождаемые в результате постоянных столкновений с лунными спутниками, омываются радиационным поясом Сатурна, высвобождая атомы кислорода, которые видны в ультрафиолетовом диапазоне UVIS, отражая солнечный свет в огромном облаке, окружающем Сатурн.
Другими авторами статьи в журнале Science Express являются Джошуа Колвелл из LASP, Кристофер Ларсен, Уильям МакКлинток и Ян Стюарт. Исследователи из Университета Южной Калифорнии, Лаборатории реактивного движения НАСА, Университета Центральной Аризоны, Калифорнийского технологического института, Института Макса Планка и Штутгартского университета в Германии также выступили соавторами статьи.
Запущенный в 1997 году космический аппарат Кассини-Гюйгенс вышел на орбиту Сатурна 30 июня. Во время четырехлетнего полета космического корабля по системе Сатурн команда УВИС продолжит отслеживать динамические взаимодействия колец, лун и радиационных поясов планеты, сказал Эспозито.
Миссия Кассини-Гюйгенс - совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. Лаборатория реактивного движения, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, управляет миссией Кассини-Гюйгенс для Управления научной миссии НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия.
Источник: пресс-релиз UCB
