Кольца Сатурна могут быть причиной загадочной горячей точки в его атмосфере
С тех пор, как мы впервые заметили его в середине 1970-х годов, ученые были озадачены выпуклостью Сатурна Лайман-альфа (Lyα): особенно яркой полосой ультрафиолетового света, излучаемой атомами водорода во время определенного типа электронного перехода.
p>
Теперь есть объяснение. Новое исследование показывает, как дождь из ледяных частиц из колец Сатурна играет роль в нагревании верхних слоев атмосферы планеты посредством дальнейших химических реакций, которые мы до сих пор не до конца понимаем.
Согласно НАСА, это первый раз, когда мы Я наблюдал это явление в Солнечной системе. Исследовательская группа считает, что новая информация может быть использована для поиска других планет с кольцами, подобными кольцам Сатурна.
«Все управляется кольцевыми частицами, каскадно попадающими в атмосферу на определенных широтах», — говорит астроном Лотфи Бен. -Jaffel, из Института астрофизики в Париже, Франция. «Они модифицируют верхние слои атмосферы, изменяя состав.»
«И тогда у вас также есть столкновительные процессы с атмосферными газами, которые, вероятно, нагревают атмосферу на определенной высоте.»
Мы уже известно о кольцевом дожде, о том, как гигантские кольца вокруг Сатурна распадаются на саму планету; По мнению экспертов, кольца могут полностью исчезнуть всего за 100 миллионов лет.
Чего мы не знали, так это взаимодействия дождя с водородом. Исследователи изучили показания ультрафиолетового излучения космических кораблей «Вояджер-1», «Вояджер-2» и «Кассини», а также космического корабля «Международный ультрафиолетовый исследователь» и космического телескопа «Хаббл», чтобы получить согласованные показания излучения Lα.
Когда некоторые из этих показаний были сняты изначально, показания УФ-излучения были отклонены как шумовые помехи от самих зондов. Однако теперь исследователи показали, что в северном полушарии планеты действительно есть более яркая полоса излучения света Lα.
«Когда все было откалибровано, мы ясно увидели, что спектры совпадают во всех миссиях», — говорит Бен-Джаффель. «Это стало возможным, потому что у нас есть одна и та же точка отсчета, полученная от Хаббла, по скорости передачи энергии из атмосферы, измеренной за десятилетия».
«Для меня это было действительно неожиданностью. различные данные о распределении света вместе, а потом я понял, вау, это то же самое.»
Атмосфера Сатурна на 75 процентов состоит из водорода и на 25 процентов из гелия, с меньшими следами других веществ и большим количеством ветра: до 1800 километров (1118 миль) в час на экваторе. Температура в слоях атмосферы колеблется от -130 °C (-202 °F) до примерно 80 °C (176 °F).
Данные, собранные различными космическими аппаратами, охватывают несколько лет, позволяя ученым изучать несколько сезонов и солнечных циклов на планете. Природа и постоянство ультрафиолетового света означают, что дождь из ледяных колец является наиболее вероятным объяснением.
Как отмечают исследователи, это еще одно свидетельство вариаций экзопланет — например, Юпитер имеет другой тип. от выпуклости Лайман-альфа (Lyα) до Сатурна.
Это вся полезная информация, поскольку наши телескопы становятся все более мощными и могут охватить больше Вселенной вокруг нас.
«Мы как раз в начале это кольцо характеризует воздействие на верхние слои атмосферы планеты», — говорит Бен-Джаффель. «В конечном итоге мы хотим иметь глобальный подход, который даст реальную характеристику атмосфер далеких миров».
«Одна из целей этого исследования — посмотреть, как мы можем применить его к планетам, вращающимся вокруг других планет». Назовите это поиском «экзо-колец».
Исследование опубликовано в журнале Planetary Science Journal.
